含铬耐蚀管材理化性能及显微组织研究

研究了Cr含量为3%～9%的耐蚀管材的理化性能特点，包括合金元素含量对奥氏体化温度、冷却相变点及室温显微组织特征的影响。结果显示，Cr含量不超过5%时室温组织为贝氏体和马氏体的混合组织，两种组织的比例取决于冷却速度；Cr含量大于7%时，常规冷却速度条件下均可获得马氏体组织。研究了回火处理后含铬耐蚀管材的显微硬度与原始组织的关系，结果表明马氏体含量较高的组织表现出更大的硬度波动。该试验结果可用于耐蚀管线管、套管产品热处理工艺的制定及材料性能的控制。     

0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢试制

本文通过对0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢的冶炼、压力加工、热处理工艺的研究,确定了板、棒、管材的最佳生产工艺,综合性能满足使用要求。     

溅射靶材用Cr20Ni80合金管材的微观组织与再结晶退火

对溅射靶材用Cr20Ni80合金冷轧管材的微观组织和再结晶退火工艺进行了研究。首先观察了冷轧管材轴向与径向的微观组织变化;其次利用JMatPro计算了Cr20Ni80合金的相图,并设计了再结晶退火工艺;最后对冷轧管材进行了再结晶退火试验,表征了退火后管材的微观组织、晶粒尺寸和硬度。结果表明,冷轧管材沿轴向均为拉长晶,且存在大量孪晶;管材沿径向的微观组织中晶粒尺寸因形变量的增大而减小;当再结晶退火温度为690 ℃时,冷轧管材试样已开始发生再结晶;790 ℃×30 min时,形变晶粒已完全再结晶,平均晶粒尺寸为24.1 μm,为最优再结晶退火工艺;当退火温度进一步升高、保温时间进一步延长时,再结晶晶粒逐渐长大;试样的硬度随退火温度的升高而减小。     

12Cr18Ni10Ti钢TIG焊工艺及接头力学性能

通过对12Cr18Ni10Ti不锈钢板材和管材进行焊接工艺试验,确定与优选了焊接工艺参数,对比了手工TIG焊及自动TIG焊的室温、高温拉伸力学性能、焊缝硬度及其金相组织.结果表明:管材的室温拉伸性能与板材的相当;手工TIG的焊缝中部组织基本上倾向于等轴状铸造枝晶组织,自动TIG焊的焊缝中部组织倾向于柱状枝晶组织;热影响...     

金属薄壁管材涡流检测中异常信号的产生原因

以6061铝合金冷拉薄壁管材、0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢冷拔薄壁管材为例,结合目视检查、荧光渗透检查、金相分析等手段,探讨了金属薄壁管材涡流检测中异常信号可能产生的原因。通过对各种因素的排查,确定了铝合金管材是由于内壁开裂引起异常信号,不锈钢管材是由于变形不均匀引起异常信号。得出的结论可为材料和制造工艺相类似的管材涡流检测中信号的解释与判定提供参考。     

挤压及斜轧L80-13Cr无缝管工艺对比分析

L80-13Cr钢管是一种耐蚀性相对较高的不锈钢石油管材,在湿润CO₂腐蚀环境的油气井以及海洋油气开采中得到广泛应用。其生产基本实现了国产化,但在实际应用中仍然存在许多不足和缺陷。本文通过介绍采用挤压工艺和AR斜轧工艺制造L80-13Cr无缝钢管的特点以及对比分析两种工艺生产的L80-13Cr无缝管的尺寸精度、表面质量、力学性能、硬度、冲击功、金相组织及腐蚀等因素,为生产L80-13Cr无缝钢管提供了实践经验。     

工艺参数对弹性模量变化条件下高强不锈钢管绕弯回弹行为的影响北大核心CSCD

采用反复加载-卸载拉伸试验获得了高强0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管的弹性模量随塑性变形的变化规律,构建了弹性模量与塑性应变之间的函数关系,并嵌入ABAQUS软件中模拟了工艺参数对高强不锈钢管数控绕弯回弹行为的影响,分析了回弹对工艺参数的敏感性。结果表明:弹性模量变化和恒定条件下,工艺参数对高强不锈钢管数控绕弯回弹行为的影响的变化趋势相似,只是弹性模量变化条件下的回弹值增大了;回弹角和回弹半径随着芯棒伸出量、弯曲速度、助推速度的增大或管材/芯棒间隙、管材/弯曲模间隙、管材/弯曲模摩擦因数的减小而减小。回弹半径对工艺参数更为敏感,其敏感性大小依次为:管材/弯曲模间隙、管材/弯曲模摩擦因数、助推速度、弯曲速度、芯棒伸出量和管材/芯棒间隙,而回弹角对各工艺参数的敏感性不显著。     

连续驱动摩擦焊制备钛合金管件

采用连续驱动摩擦焊制备了Ti6246钛合金、TA2纯钛管材及TC4钛合金盲孔管,分析了焊接工艺参数对飞边形貌的影响,着重分析了焊接接头在热处理条件下的组织特征与力学性能。研究结果表明,在该研究试验的焊接工艺参数范围内,焊接工艺参数对焊接接头的性能影响很小;Ti6246管材及TA2管材的摩擦焊系数可达0.99;,摩擦焊可以破碎焊合区组织,焊合区组织明显比母材细小;摩擦焊后TC4盲孔管焊合区的组织类型发生改变,从魏氏体组织变为网篮组织,抗拉强度降低60 MPa,但焊接系数仍可达0.94,塑性和韧性优于母材。     

二阶连续退火新工艺研究及实践

介绍了利用步进式连续淬火炉-回火炉设备,通过控制加热制度和冷却速度,实现完全退火处理目的的二阶连续退火新工艺。采用该工艺批量退火处理的1Cr5Mo(12Cr5Mo I)、T9(12Cr9Mo I)等合金钢管材,其各项指标满足标准及使用要求。生产实践表明:二阶连续退火工艺技术能大幅度提高合金钢、高合金钢的退火热处理效率,节约能耗和时间,有利于企业降本增效,具有推广应用价值。     

铝合金及不锈钢管材拉伸力学性能研究

通过单向拉伸试验获得了5种规格的LF2M铝合金管材及2种规格的1Cr18Ni9Ti不锈钢管材的基本力学性能参数,绘制了其真应力-真应变曲线。同时获得了各不同规格管材的塑性应变比,建立了管材在均匀塑性变形阶段时的本构方程,为两种管材的成形及模拟提供了实用的材料性能参数。     

火力和原子能发电锅炉用9～13Cr钢无缝管的发展现状

综述了国外火力和原子能发电生产技术的发展。由于发电设备向高温、高压和大容量化发展,近年来国外一直致力于研制9～13Cr高铬钢管取代锅炉现用的18—8系不锈钢管。较详细地介绍了提高9～13Cr钢高温蠕变强度的措施。     

核电站控制棒驱动机构驱动杆厚壁管材水浸超声检测

驱动机构控制杆是核电站反应堆的关键部件之一。其质量要求高,原材料中如存在表面开裂等危险性缺陷,可能对反应堆的安全运行造成影响。驱动杆为管状结构,但壁厚／外径比达到了0．35,周向超声检测困难。笔者采用水浸超声检测方法,利用一次折射纵波和反射变型横波实现厚壁管材的全体积检测,提高了超声检测的灵敏度和信噪比。     

变形温度对核电用锆包壳管表面Cr涂层开裂行为的影响

Cr涂层能够有效提高核电反应堆锆包壳管的事故容错能力，但在高温下其内部可能会萌生裂纹导致涂层开裂失效，现有Cr涂层开裂行为研究多针对常温，因此研究不同温度下Cr涂层的开裂行为对于其应用具有重要的理论和工程价值。采用多弧离子镀技术在N36锆合金包壳管外表面制备厚度为14μm左右的Cr涂层，采用WDW-100C万能试验机对涂层管分别进行室温（25℃）与高温（100、200、300、400℃）拉伸试验，并通过超景深显微镜和扫描电镜（SEM）观察涂层的裂纹表面与截面形貌，对Cr涂层在不同温度下的开裂行为与开裂机理进行研究。结果表明，随着温度升高，涂层管的屈服强度从（400±5）MPa下降到（150±5）MPa，涂层管的总体塑性变化不大；室温下裂纹萌生于涂层内部，其开裂方式为脆性沿晶断裂；100℃时涂层开裂方式不变，但表面裂纹数量减少，裂纹尖端出现钝化，由V字形转变为U字形；随着温度进一步升高，涂层的塑性变形能力提高，其表面呈流线形塑性变形；200℃及以上温度下，涂层表面无明显开裂，仅出现少量微裂纹，塑性的升高导致拉伸过程中涂层的变形量与基体存在差异，裂纹开始萌生于界面处，其断裂方式也由脆性断裂...     

油井管用15％Cr马氏体不锈钢的开发

研究13％Cr马氏体不锈钢在含CO_2油井环境下的耐腐蚀性能的同时,开发了15％Cr马氏体不锈钢,并用该钢制造出L-80级无缝钢管。经试验,15％Cr钢具有良好的韧性,可在200℃以下含微量H_2S的CO_2环境中使用,其耐硫化氢应力腐蚀(SSC)性能与13％Cr钢相同,并比22％Cr双相不锈钢更为经济。     

硼铬共渗提高3Cr13钢抗高温磨蚀性能

本文研究了3Cr13钢硼铬共渗层的组织和性能共渗层是由含铅量较高的(Fe,Cr)2B相组成.硼铬共渗处理可大幅度地提高3Cr13钢的表面硬度和抗高温氧化性能,可应用于在高温磨蚀环境中使用的热电偶保护套管上.     

Laser Treatment of Textured X20Cr13 Stainless Steel to Improve Water Droplet Erosion Resistance of LPST Blades and LP Bypass Valves

X20Cr13, a martensitic stainless steel, is commonly used for the manufacture of low pressure steam turbine (LPST) moving blades and LP bypass valves of fossil fuel and nuclear power plants. The LPST blades, at present, are laser surface treated to improve their water droplet erosion (WDE) resistance. The laser-treated X20Cr13 stainless steel has improved the water droplet resistance (WDER) several times compared to untreated ones. Further improvements are being carried out by providing a carbide-based HVOF coating having appropriate surface roughness or by creating textured surfaces and treating with a high power diode laser. The surfaces, having appropriate roughness, absorb more laser energy, resulting in improved microstructure, microhardness, modified ultimate resilience, and thicker hardened layer. The WDER of laser-treated textured X20Cr13 stainless steel has improved significantly compared to the untextured ones. The WDE test results of laser-treated textured and untextured X20Cr13 stainless steel along with their microhardness, modified ultimate resilience, microstructure, SEM, and XRD analysis are discussed and reported in this paper. The laser-treated textured X20Cr13 stainless steel is highly suitable for LP bypass valves and LPST blades for achieving a thicker hardened layer with lesser heat input to the components.     

铁基牺牲阳极性能及其对12Cr钢管的阴极保护

采用恒电流试验测试了铁基材料在海水中的牺牲阳极性能,并结合12Cr钢管的极化和循环伏安曲线测试以及阴极保护的实海试验,分析了铁基阳极用于12Cr钢管牺牲阳极保护的可行性。结果表明,所选铁基阳极中材料C具有良好的牺牲阳极性能,工作电位稳定,电流效率高,溶解均匀,消耗慢;对12Cr钢管进行阴极保护时具有足够的驱动电压;实海阴极保护试验显示铁基阳极材料C对12Cr钢管有良好的保护效果。     

核电站用蒸汽发生器800合金U型管的研制

介绍了用于核电站蒸汽发生器的800合金管的技术要求和上海五钢（集团）有限公司生产800合金U型管的工艺特征及产品质量。经与瑞典山特维克公司的产品对比,国产管各项指标与瑞典管基本相同,满足核电站用管的要求。     

划痕诱发的镍基合金应力腐蚀裂尖扩展驱动力分析

为了解表面划伤导致的不同氧化物形貌对镍基合金应力腐蚀(SCC)行为的影响,模拟了膜致应力下镍基合金划伤裂纹尖端的局部应力应变场。结果表明,楔形力是引发SCC裂纹扩展的主要驱动力。划痕裂纹前端的氧化物越厚,楔形力越大,并会增大SCC裂纹扩展速率。裂尖氧化物的形成导致了压应力、压应变和负的应变速率,并会阻碍半椭圆裂纹尖端上部和下部的SCC裂纹扩展。     

30Cr2Ni4MoV钢多道次变形条件下的动态再结晶行为

汽轮机低压转子是大型核电机组的关键零部件,其主要用钢为30Cr2Ni4 MoV钢。文章通过高温热力学模拟实验,研究30Cr2Ni4 MoV钢在应变速率0.01s-1,温度1200℃～1150℃、1100℃～1050℃、1000℃～950℃双道次变形条件下的高温变形行为,得到30Cr2Ni4 MoV钢在大型锻造件生产中多道次变形条件下的流动应力曲线,以及动态再结晶的发生条件和组织控制规律。