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第一部分 不锈钢应力腐蚀事故分析 1

第一章 金属应力腐蚀的研究简史及不锈钢应力腐蚀问题的现状 1

第二章 不锈钢应力腐蚀事故分析 5

2.1 事故分析目的 5

2.2 事故分析步骤 5

2.3 事故分析方法 7

第三章 产生应力腐蚀的不锈钢设备、部件的外观和裂纹断口形貌特征的观察 8

3.1 设备部件的宏观检查 8

3.1.1 普查 8

3.1.2 详查 9

3.1.3 对不锈钢应力腐蚀实际事故进行普查、详查后获得的主要印象 9

3.1.4 破损表观规律的统计分析 12

3.2 应力腐蚀裂纹的宏观及微观形貌 17

3.2.1 应力腐蚀裂纹的宏观形貌 17

3.2.2 应力腐蚀裂纹的微观形貌 20

3.3 应力腐蚀断口的宏观及微观形貌 25

3.3.1 断口的分类 25

3.3.2 断口形貌与微观组织的显示和断口蚀坑技术 26

3.3.3 一些常见微观断口形貌的说明 27

3.3.4 宏观断口分析手段和不锈钢应力腐蚀宏观断口形貌 29

3.3.5 微观断口分析手段和不锈钢应力腐蚀微观断口形貌 30

3.4 应力腐蚀断裂与其它局部腐蚀破坏的区别与鉴别 38

3.4.1 不锈钢晶间应力腐蚀与一般晶间腐蚀的区别与鉴别 40

3.4.2 不锈钢应力腐蚀与腐蚀疲劳的区别与鉴别 48

第四章 不锈钢产生应力腐蚀断裂的基本条件和它们的作用 56

4.1 基本条件 56

4.2 应力的作用 56

4.2.1 应力的分类 56

4.2.2 残余应力的主要来源 57

4.2.3 腐蚀产物体积增加所产生的应力 64

4.2.4 应力的作用和应变速度的影响 65

4.2.5 应力在不锈钢应力腐蚀断裂事故中所起作用的实例 73

4.3 介质的作用 81

4.3.1 引起不锈钢应力腐蚀的常见介质及其来源 81

4.3.2 介质的影响 83

4.3.3 在应力腐蚀事故分析中，确定引起应力腐蚀介质因素的主要手段 105

4.3.4 在实际应力腐蚀工程事故中，所见介质因素的影响 107

第五章 不锈钢应力腐蚀的验证试验 116

5.1 验证试验的目的 116

5.2 验证试验方法 116

5.2.1 介质的选择 117

5.2.2 样品的制备 123

5.2.3 应力腐蚀试验方法 124

5.3 验证试验举例 130

第六章 不锈钢设备和部件应力腐蚀工程事故实例 137

例1 二氯乙烷裂解炉预热管道的破裂 137

例2 CO2高压热交换器管的破裂 138

例3 发电厂锅炉高温再热器管的自然放置损坏 140

例4 发电厂锅炉过热器管的破裂 141

例5 炼油厂—蒸馏装置常压塔顶冷凝器管的损坏 143

例6 卸料用不锈钢管的破裂 144

例7 炼油厂反应器用浮阀的损坏 145

例8 CO2压缩机三段冷却器管束的断裂 147

例9 水泵站紧固螺母的损坏 149

例10 不锈钢管道焊缝的破裂 151

例11 软水加热器的破裂 152

例12 有机溶剂装置的泄漏 154

例13 合成氨装置CO2再生塔内件的损坏 155

例14 炼油厂反应产物换热器的破裂 157

例15 紧固螺栓的断裂 159

例16 海水冷却器的破裂 160

例17 热交换器管的破裂 162

例l8 18-8热交换器管的破裂 164

例19 化工厂某设备急冷室管壁的破裂 166

例20 化肥厂冷却器管的破损 168

例21 1Cr18Ni9Ti不锈钢管的破裂 170

第二部分 耐应力腐蚀不锈钢和合金 172

第七章 高铬铁索体不锈钢 174

7.1 影响普通高铬铁素体不锈钢广泛应用的几个问题 174

7.1.1 高铬铁素体不锈钢的三个脆化区 174

7.1.2 脆性转变温度高和缺口敏感性大 179

7.1.3 较高的晶间腐蚀倾向 182

7.2 高铬铁素体不锈钢的耐应力腐蚀性能 184

7.2.1 在高浓氯化物中 184

7.2.2 在热水和高温水中 192

7.2.3 在苛性水溶液中 195

7.2.4 铁素体不锈钢的氢脆 196

7.3 耐应力腐蚀铁素体不锈钢的成份与性能 199

7.3.1 Crl8型铁素体不锈钢 200

7.3.2 Cr25型铁素体不锈钢 207

7.3.3 Cr28型铁素体不锈钢 219

7.3.4 Cr30型铁素体不锈钢 226

第八章 双相不锈钢 232

8.1 双相不锈钢中的相 232

8.1.1 合金元素的作用 232

8.1.2 相成分——合金元素在两相中的分配 234

8.1.3 相比例的测定方法 235

8.2 双相不锈钢中的组织转变 237

8.2.1 二次奥氏体的析出 237

8.2.2 碳化物析出 239

8.2.3 金属间相的形成 239

8.3 双相不锈钢的耐应力腐蚀性能 242

8.3.1 耐应力腐蚀性能 242

8.3.2 双相不锈钢的应力腐蚀机理 245

8.3.3 影响双相不锈钢耐应力腐蚀性能的一些因素 247

8.4 耐应力腐蚀双相不锈钢的成分和性能 258

8.4.1 Cr18型双相不铸钢 258

8.4.2 Cr21型双相不锈钢 274

8.4.3 Cr25型双相不锈钢 281

第九章 高镍不锈钢和合金 308

9.1 高镍不锈钢和合金的成分与组织 308

9.2 镍对Fe-Cr-Ni合金耐应力腐蚀性能的影响 310

9.3 耐应力腐蚀高镍不锈钢和合金的成分与性能 315

9.3.1 00Cr25Ni25Si2V2Ti(Nb)高镍不锈钢 315

9.3.2 00Cr20Ni25Mo4.5Cu高镍不锈钢 322

9.3.3 Cr20Ni32型耐应力腐蚀合金 329

9.3.4 新13号耐应力腐蚀合金 341

9.3.5 lCr15Ni75Fe耐应力腐蚀合金 348

9.3.6 0Cr30Ni60Fe10耐应力腐蚀合金 357

小结 366

参考文献 369