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近年来石油化工装置的应力腐蚀事故频繁发生,造成了巨大的经济损失和人身伤害。奥氏体不锈钢作为石化装置的常用材料,国内外许多专家学者对其应力腐蚀问题已进行了大量研究工作,取得了一定的研究成果,但由于应力腐蚀影响因素众多,各种试验技术和对应力腐蚀机理的认识均带有一定的局限性,所以还存在许多问题值得深入研究和探讨。本文选择了316L奥氏体不锈钢作为研究对象,采用慢应变速率拉伸应力腐蚀试验和恒位移预裂纹试样(WOL)应力腐蚀试验方法,研究了316L不锈钢在含硫化氢和氯离子复杂介质环境中的应力腐蚀行为。试验方案设计采用了均匀设计方法,主要考查浓度、温度等参数对应力腐蚀的影响。通过试验数据的逐步回归分析,揭示试验介质参数对应力腐蚀敏感性指数影响的显著性。综合上述试验和理论研究,本文得出主要的结论如下:(1)316L不锈钢的慢应变速率拉伸腐蚀试验结果表明,在复杂介质环境试验参数中,温度和Cl-浓度对敏感性指数的影响比较大。随着温度和Cl-浓度的升高,应力腐蚀敏感性指数Iδ增大。(2)316L不锈钢的应力腐蚀敏感性指数Iδ回归分析表明,Cl-浓度(x1)和温度(x3)对应力腐蚀敏感性指数Iδ影响均较显著,H2S浓度(x2)和温度(x3)对Iδ将产生交互作用。通过回归分析得到316L不锈钢母材应力腐蚀敏感性指数Iδ与试验介质参数之间关系的交互型数学模型为:(3)316L不锈钢恒位移预裂纹试样应力腐蚀试验结果显示,在含硫化氢和氯离子复杂介质环境中会发生应力腐蚀开裂,应力腐蚀裂纹扩展速率约为.10-9mm/s,母材应力腐蚀开裂临界应力强度因子KISCC不大于102.30MPa(?),热影响区材料应力腐蚀开裂临界应力强度因子KISCC不大于100.43 MPa(?)。(4)316L不锈钢在含硫化氢和氯离子复杂介质中应力腐蚀属于阳极溶解型,其中氯离子引发了裂纹源并促进腐蚀的进行,硫化氢的毒化作用加速了腐蚀裂纹的扩展。