高能噴丸304不銹鋼應力腐蝕敏感性試驗研究

黃六一，鐘豐平，王學斌，高紅剛，張宏亮，盧志明

(1.浙江省特種設備科學研究院 浙江省特種設備安全檢測技術研究重點實驗室，浙江 杭州 310020；2.浙江晶盛機電股份有限公司，浙江 上虞 312300；3.浙江工業大學 機械工程學院，浙江 杭州 310023)

304不銹鋼具有良好塑性、韌性和焊接性能，而且能耐一般介質的均勻腐蝕，廣泛應用于石化、核電和制藥等工業領域。但這種材料存在一個致命的弱點：在含氯離子的環境中，容易發生晶間腐蝕和應力腐蝕破壞[1-4]。這種局部腐蝕的發生一般沒有預兆，屬于低應力脆性破壞，往往會導致設備的突然開裂或爆炸，造成嚴重的后果，因此304不銹鋼的晶間腐蝕和應力腐蝕已成為影響其安全應用的瓶頸。應力腐蝕是在應力和腐蝕環境共同作用下發生的開裂現象，304不銹鋼在含氯離子的溶液中的應力腐蝕開裂機理屬于陽極溶解型[5]。材料表層的金相組織和力學性能對應力腐蝕裂紋的萌生和擴展具有很大的影響，采用表面強化技術是提高304不銹鋼抗應力腐蝕性能的有效手段之一。高能噴丸(High energy shot peening，HESP)采用比一般機械噴丸更高的能量將金屬彈丸高速噴射到材料表面，使其產生塑性變形，從而達到改善材料表層金相組織和力學性能的目的。國內外對采用高能噴丸進行材料表面強化已進行了大量的研究。李東等[6-7]對SS400鋼焊接接頭進行高能噴丸試驗，噴丸處理的試樣分析表明：經過高能噴丸處理后，焊接接頭表面形成了尺寸均勻的納米晶粒，表層硬度和疲勞性能均得到了提高。……