国家金属腐蚀控制工程技术研究中心
联系我们  了解金属所
当前栏目:工程结构的失效分析、服役安全评价与寿命预测 回到首页
工程结构的应力腐蚀与评定 项目组
2018-09-30  |          【 】【打印】【关闭

研发方向:工程结构的失效分析、服役安全评价与寿命预测

  

一.简介

  主要开展国家重大工程结构材料(包括核电、飞机、长输管道、海洋结构、天然气开采中的关键结构材料)和先进材料(镁合金、电子、医用材料)的环境使役行为研究。在表征材料微观结构和微观化学、表面冷加工等材料和构件表面的微观局部化特征、微区局部应力和微区电化学基础上,研究局部材料与局部环境在局部应力下的力学-化学交互作用机制。在研究材料和结构环境失效的机理的基础上,科学地提出从材料生产到结构失效整个流程中导致失效的关键因素,包括:材料结构、制备加工工艺、残余应力和使用载荷、环境化学的控制参数等,通过优化和改善各种参数,达到提高和延长材料和结构的环境使役寿命的目的。

 

二.研发方向

  1. 核电、化工、海洋、油气等各种苛刻工业环境中材料的腐蚀和应力腐蚀

  2. 核电、化工、海洋、油气等各种苛刻工业环境中金属结构的失效分析

  3. 核电材料高温高压水腐蚀电化学、电偶腐蚀

  4. 核电材料高温高压水微动磨损

  5. 核电材料高温高压水腐蚀释放

 

三.应用/业绩

  1. 表面划伤引发压应力区的应力腐蚀

  采用X 射线衍射德拜环分析方法,发现划伤底部的材料处于残余压应力状态。在高温高压水中,由于划伤导致的微观缺陷发生择优腐蚀,产生的氧化物楔入在缺陷前端产生局部的拉应力,这是690合金发生应力腐蚀开裂的主要原因。提出即使在压应力区,择优腐蚀产物在缺陷前缘产生的局部楔形力会使材料发生应力腐蚀开裂。

  2. 提出核电一、二回路运行水化学的严格控制溶解氧

  发现当核电高温高压水中有溶解氧时,690合金发生Cr的择优溶解,并且发生了沿晶腐蚀/沿晶应力腐蚀。提出核电一、二回路运行水化学的严格控制溶解氧是保障核电安全运行的重要参数。

  3. 在役核电站主管道的失效分析与安全评价

  国内某大型核电站一回路主管道中316LN不锈钢弯头经过近19年的服役后,出现裂纹。弯头是法国Interfit公司在1988年7月制作。我们开展了开裂根本原因分析和寿命预测。表明该316LN不锈钢弯头的失效属于沿晶应力腐蚀开裂。弯头冷加工变形量约为25–35%,远大于法国核电标准RCCM M3317的允许值,弯头未按照法国核电标准RCCM M3317进行固溶处理,属于制造不合格。将不同条件测量的裂纹扩展速率做为有限元模拟的输入数据,对弯头剩余寿命进行了有效预测。

 

四. 项目组长或学术带头人简介

  王俭秋,女,中国科学院金属研究所二级研究员,博导,国家杰出青年基金(2010)、中科院“百人计划”(2004)获得者,长期从事核电站关键材料、长输管道钢、铝合金等重大工程材料的环境敏感断裂研究,主持研究3期国家973课题、国家重大专项课题、国家自然科学基金和国内外委托等40余项课题。发表论文210余篇,其中被SCI收录116篇,被SCI论文引用1060余次。授权发明专利9项。作为主要完成人荣获1项国家科技进步二等奖“飞机日历寿命定量评价方法及其延寿决策”( 2009年,排名第5),2项辽宁省科技进步一等奖“飞机日历寿命定量评价方法及其应用”(2007,排名第5)、“油气管道的腐蚀损伤评价及维修技术”(2012,排名第3),1项中国核能行业协会科学技术奖一等奖“压水堆核电高温高压水环境材料损伤关键测试技术装备与应用”(2016,排名第三),1项辽宁省科技发明一等奖“镁合金的腐蚀防护及提高使役性能的关键技术”(2016,排名第五)。

 

五.  联系方式、合作方式

  技术咨询与服务
  联系人: 张志明
  联系方式(固定电话或手机):15040321308

国家金属腐蚀控制工程技术研究中心

国家金属腐蚀控制工程技术研究中心

沈阳中科腐蚀控制工程技术中心

地址:辽宁省沈阳市沈河区文萃路83号  
电话:024-24500105

版权所有 中国科学院金属研究所 辽ICP备05005387号