本研究旨在研究在淬火和回火条件下42CRMO4钢的微结构特征,环状轴向行为和应变反应。42CRMO4钢以杆状形式制备,并进行淬火和回火。进一步进行了微观结构分析,以确保所有方向的晶粒尺寸和分布均匀。此外,还进行了拉伸测试,以确定材料的最终应力和平均屈服强度分别为1113.182 MPa和736.634 MPa。还以0.35%,0.50%,0.65%,0.80%,0.95%和1.10%的应变幅度进行低周期疲劳测试。结果表明,所有指定的应变幅度均表现出循环应激软化。应变控制的疲劳测试进一步表明,合金在前几个周期后经历了循环软化,直到失败。以较高的应变幅度增加了以软化比(SR)为特征的软化程度,稳定在0.58%至1.10%之间。磁滞回路的形状通常是对称的,这归因于滑移变形模式。这种42CRMO4钢易受相对于应变振幅和负载方向的动态应变老化的影响。使用Coffinmanson方程和塑性应变能量密度方程式,在中年确定的应变控制的轴向疲劳特性与良好的生活预测相关。因此,研究观察到,使用SEM的分子分析表明,在单调和循环载荷下,在42CRMO4钢上进行了多个裂纹启动,其特征是同时滑移出现。
钢合金作为经济的遏制材料候选材料,易受到 TES 系统中熔融介质的热腐蚀和氧化 [3-7, 9-22]。碳酸盐、氯化物-碳酸盐和氯化物-硫酸盐的熔融共晶混合物也被视为具有高热容量和能量密度的 PCM 候选材料 [3, 23]。腐蚀产物的溶解度和合金的氧化电位是影响遏制材料和熔融介质之间兼容性的关键因素 [24]。在钢合金中,材料表面保护性氧化物的形成可提高抗腐蚀能力,其中材料化学、温度和气氛决定了结垢速率 [25, 26]。然而,在熔盐中,由氧化铬等成分组成的保护层通常会通过熔剂溶解到盐混合物中。一旦氧化膜被去除,暴露金属中最不活泼的成分就会受到侵蚀 [24, 27, 28]。例如,铁基合金在 450°C 下的 ZnCl 2 -KCl 中的腐蚀是由于氧化膜的分离和剥落造成的[29]。
本研究旨在评估目前市场上哪种材料可以克服腐蚀问题并承受火山环境中地热资源开采中的高腐蚀性条件。我们的调查是由 Lahendong 地热田(印度尼西亚北苏拉威西岛)的条件引发的:LHD-23 井是最大的挑战之一,因为它能够从单个井产生 > 20 MW 的能量,同时具有非常低的 pH 值(2 - 3)和相对较高的氯化物(1,500 mg/L)和硫酸盐(1,600 mg/L)浓度。选择了三种不同的钢种(低合金钢 UNS G41300、不锈钢 UNS S31603 和高合金不锈钢 UNS N08031),并通过短期电化学方法(动电位极化)和长期暴露试验(最长 6 个月)评估了它们的腐蚀行为。该研究在实验室中在 100°C(100 kPa)和 175°C(900 kPa)的人工 LHD-23 地热盐水(1,500 mg/L 氯化物、1,600 mg/L 硫酸盐、pH 2)的静止条件下进行,模拟现场的条件。
图 6-5: 氙弧和太阳光光谱 [102] 111 图 AI: TINUVIN 320 结构 129 图 A-2: 吸收光谱 131 图 A-3: 结构 146 图 A-4: 吸光度 146 图 A-5: 搭接剪切 154 图 A-6: 暴露周期 155 图 B-1: 应力与应变 (MET 16) 182 图 B-2: 应力与应变 (K 404) 182 图 B-3: 应力与应变 (I TIN 53) 182 图 B-4: 应力与应变 (MET 23) 183 图 B-5: 应力与应变 (NUV 1) 183 图 B-6: 应力与应变 (K 100) 183 图 B-7: 应力与应变 (NUV 17) 184 图 B-8: 应力与应变 (MET 31) 184 图 B-9: 应力与应变 (NUV 26) 185 图 B-I0: 应力与应变 (MET 4) 185 图 B-ll: 应力与应变 (I TIN 48) 185 图 B-12: 应力与应变 (I TIN 8) 186 图 B-13: 应力与应变 (I TIN 4) 186 图 B-14: 应力与应变 (I TIN 61) 186 图 B-15: 应力与应变 (MET 2) 187 图 B-16: 应力与应变 (I TIN 5) 187 图 B-17: 应力与应变 (MET 17) 187 图 B-18: 应力与应变 (MET 33) 188 图 B-19: 应力与应变 (MET 8) 188 图 B-20: 应力与应变 (I TIN 48) 188 图 B-21: 应力与应变 (MET 6) 189 图 B-22: 应力与应变 (NUV 8) 189 图 B-23: 应力与应变 (NUV 4) 189 图 B-24: 应力与应变 (NUV 28) 190 图 B-25: 应力与应变 (NUV 32) 190 图 C1: (波长与折射率) MET 6 与 MET 192 图 C-2: (波长与折射率) MET 2 与 MET 17 192 图 C-3: (波长与折射率) MET 8 与 MET 17 193 图 C-4: (波长与折射率) NUV 8 与 NUV 16 193 图 C-5:(波长 vs. 折射率) NUV 16 vs. NUV 3 194 图 C-6:(波长 vs. 折射率) NUV 4 vs. NUV 16 194 图 C-7:(波长 vs. 折射率) I TIN 5 vs. I TIN 48 194 图 C-8:(波长 vs. 折射率) I TIN 4 vs. I TIN 48 195 图 C-9:(波长 vs. 折射率) I TIN 8 vs. I TIN 48 195 图 F-1:DCS 扫描显示 Tg (NUV 8) 212 图 F-2:DCS 扫描显示 Tg (I TIN 5) 212 图 F-3:DCS 扫描显示 Tg (MET 6) 213 图 F-4:DCS 扫描未显示 Tg (I TIN 5) 213 图 F-5: DCS 扫描未显示 Tg (MET 6) 214 图 G1:1 NUV 9 216 图 G-2:2 NUV 9 216 图 G-3:1 I TIN 58 217 图 G-4:1 MET 30 217 图 G-5:2 I TIN 58 218 图 G-6:2 MET 30 218