低合金钢尘化演化模型的建立及应用

金属尘化是铁基、镍基合金在高温高碳活度环境下发生的一种灾难性腐蚀。讨论了低合金钢的尘化腐蚀,根据Hochman-Grabke机理,将腐蚀过程分为:渗碳、碳化物析出和碳化物分解3个阶段,初步建立了描述尘演化过程的数学模型。以此模型对Cr5Mo钢在600℃下、CO-H2-H2O气氛中的尘化腐蚀演化进行模拟,计算值与试验值相符,计算结果表明该模型在工程应用上具有可行性。     

金属尘化腐蚀层的纳米划痕测试

为对金属尘化腐蚀层的剥落规律作进一步研究,采用纳米划痕技术对炉管材料 Cr5Mo 钢在碳氢气氛下不同腐蚀时间得到的尘化腐蚀层进行测试,得到腐蚀层与基体剥离的临界载荷。结果表明,经200 h 腐蚀的试样的腐蚀深度和临界载荷较小,经480 h 和560 h 腐蚀的试样的腐蚀深度与临界载荷显著增大,因480 h 腐蚀试样腐蚀层不均匀,其腐蚀深度与临界载荷反而比560 h 腐蚀试样更大,最外层腐蚀层较疏松,易发生剥落。     

CrMo钢板的金属尘化腐蚀扩散模型研究

基于Fick第二定律、化学动力学及扩散热力学,推导得到了扩散、化学反应等因素耦合作用下的修正Fick 2定律,以薄板为对象,差分求解得到尘化腐蚀过程中不同因素作用下基于两种扩散模型内部瞬时碳浓度分布图,并结合Cr5Mo钢的尘化腐蚀试验,分析了化学反应因素在扩散中作用。研究结果表明：c-Fick 2中修正项系数k～值对计算得到的浓度值有重要的影响;随着k～值的增大,浓度值下降得越多,当k～≤1时对扩散的影响不显著;本试验条件下k～=2.0769,化学反应因素对碳扩散的影响较小,该模型可以描述尘化腐蚀试验过程中的碳浓度分布情况,对尘化腐蚀程度的预测提供了依据。     

海洋环境下不锈钢材料耐腐蚀性能的试验研究

选取碳钢结合耐高温涂层、06Cr18Ni11Ti、14Cr17Ni2、00Cr22Ni5Mo3N共四种材料,制成试样,通过金相试验、自然腐蚀电位试验、应力腐蚀试验、盐雾加速腐蚀试验等,分析材料在海洋环境下的耐腐蚀性能。结果表明:三种不锈钢试样的腐蚀失重量比较接近,都不到碳钢结合耐高温涂层试样的腐蚀失重量的10%;00Cr22Ni5Mo3N的耐腐蚀性最好,06Cr18Ni11Ti略逊于00Cr22Ni5Mo3N,14Cr17Ni2更逊于06Cr18Ni11Ti。     

高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究

采用高温动态腐蚀试验模拟炼厂的实际工况,通过失重法研究了温度、介质流速对塔河高硫原油及其馏分油腐蚀性的影响以及不同材料的耐腐蚀性能。研究结果表明,20G,Cr5Mo,0Cr13,Cr18-8四种材料对高硫油的耐蚀性能依次增强;并且随着温度和流速的增大,材料的腐蚀速率也随之增大,其中温度的影响大于流速的影响。另外研究发现,高硫原油在超过288℃条件下Cr5Mo的腐蚀速率较大,应提高材质等级。     

08Cr2A1Mo钢在湿H2S环境中的应力腐蚀试验研究

运用均匀设计方法,通过改变H2S浓度、Cl^-浓度、pH值和温度等溶液介质参数,对换热器管束用钢08Cr2A1Mo在湿H2S环境中进行慢应变速率拉伸应力腐蚀试验。研究了各参数对08Cr2A1Mo钢应力腐蚀开裂的影响规律,通过扫描电镜分析试样断口的微观形貌,确定其应力腐蚀敏感性,并根据试验结果计算在各试验环境下的应力腐蚀敏感性指数,运用回归分析软件,建立了08Cr2A1Mo钢应力腐蚀敏感指数与试验介质参数之间关系的交互型数学模型。     

炼厂污水臭氧处理系统的腐蚀特性与选材研究

针对炼厂污水臭氧处理系统长周期运行过程中,设备及管道存在跑冒滴漏现象,尤其是在管道的焊缝热影响区腐蚀尤为严重的问题,采用电化学试验、模拟浸泡试验和现场腐蚀评价试验,研究臭氧浓度和氯离子浓度对腐蚀速率的影响,明确不同金属材料在臭氧和污水环境中的耐蚀性能,并给出了推荐选材方案。结果表明,在炼厂高氯污水和臭氧环境中,022Cr17Ni12Mo2的点蚀敏感性与臭氧浓度和氯离子浓度呈正相关,且两因素之间存在协同腐蚀作用;Q245R,022Cr19Ni10,022Cr17Ni12Mo2材料在该环境下的耐蚀性能相对较差;022Cr19Ni13Mo3,015Cr21Ni26Mo5Cu2,022Cr23Ni5Mo3N,015Cr20Ni18Mo6CuN等材料则表现出良好的抗点蚀及缝隙腐蚀能力。建议炼厂污水臭氧处理系统主要设备和管道的选材以022Cr19Ni13Mo3为主。     

碳钢奥氏体不锈钢材料在水电工程中应用的局限性

通过对水电站典型应用材料(55钢、1Cr18Ni9Ti、0Cr13Ni5Mo)在冲蚀磨损过程中电化学腐蚀及抗冲蚀磨损性能研究,区分出纯磨损、纯腐蚀、磨损对腐蚀的促进分量及腐蚀对磨损的促进分量等在材料失效过程中各占的比例,考察了试验材料的抗冲蚀磨损特性及其磨损与腐蚀间的交互作用,分析了其失效机制。结果表明:不同的冲蚀速度下,0Cr13Ni5Mo不锈钢的冲蚀磨损失重率最小,55钢最大;纯磨损是材料失去的主要方式:55钢虽然纯磨损量较小,但腐蚀及其磨损与腐蚀的交互作用失去量大,1Cr18Ni9Ti不锈钢虽然纯腐蚀量小,但纯磨损量大,因而都有应用的局限性。     

对Cr5Mo合金钢在外加载荷作用下的高温氧化失效研究

研究了Cr5Mo合金钢在外加作用力时的高温氧化失效过程。对其在有不同应力作用时的高温氧化形貌、氧化反应速率等进行了试验分析，并与相同试验条件下无外加作用力时的Cr5Mo合金钢的高温氧化过程进行对比，从而发现了外加载荷作用力对Cr5Mo合金钢高温氧化失效的变化规律。     

W6Mo5Cr4V2高速钢插齿刀毛坯的胎模锻造

目前,国内齿轮切削刀具大多采用W6Mo5Cr4V2高速钢材料制成,材料锻造主要以改善刀具毛坯碳化偏析程度为主。高速钢具有很高的耐热性能,在高温下强度高、变形抗力大,增加了锻造成形的难度。本文通过试验研究,提出了在保证W6Mo5Cr4V2高速钢合格碳化物等级的前提下对刀具毛坯进行胎模锻造成形的方法。     

采用镍基和奥氏体焊材焊接Cr5Mo钢焊接接头的高温性能

通过热处理实验、持久实验以及焊缝附近微区变形的测量 ,对采用镍基焊材和奥氏体不锈钢焊材焊接的Cr5Mo钢焊接接头的高温性能进行研究。试验表明在高温条件下 ,奥氏体A30 2 /Cr5Mo焊接接头很快就发生碳迁移 ,且碳迁移的程度随着时间的延长而加剧 ;而镍基Inconel 1 82 /Cr5Mo焊接接头很难发生碳迁移。由于碳迁移的影响 ,在低应力的条件下 ,A30 2 /Cr5Mo焊接接头持久寿命大约只有Inconel 1 82 /Cr5Mo焊接接头的 5 0 % ,且镍基焊接接头的断裂位置大多位于远离焊缝的母材上 ,而A30 2 /Cr5Mo焊接接头的断裂位置大都在脱碳层附近。通过对焊缝附近微小区域变形的测量 ,发生断裂的脱碳层区域较其他位置具有较大的蠕变变形以及较高的蠕变变形速率     

长期高温服役后Cr9Mo炉管的寿命预测

近些年来，国内外对高温炉管常用的HK40、HP—Nb和CrSMo等材料已有颇多研究，但对Cr9Mo炉管材料，还依然集中在其焊接性能方面，而对该材料制成的炉管寿命预测方面的研究开展得较少。本文针对长期服役后的Cr9Mo材料进行了研究，并在此基础上，确定炉管材料的老化程度，根据炉管的载荷，预测炉管的剩余寿命。这些研究对CrgMo炉管的全周期寿命设计及高温性能预测具有指导意义。     

W6Mo5Cr4V2插齿刀毛坯的胎模锻造

高速钢具有很高的耐热性能,在高温下强度高,变形抗力大,增加了锻造成形的难度。目前,国内齿轮切削刀具大多采用W6Mo5C14V2高速钢材料制成,材料锻造主要以改善刀具毛坯碳化偏析程度为主。本文通过实验研究,提出了在保证W6Mo5Cr4V2高速钢合格碳化物等级的前提下对刀具毛坯进行胎模锻造成形的方法。     

应力作用下2．25Cr-1Mo钢的回火脆化试验研究

对加氢反应器材料2．25Cr-1Mo合金钢在146．67MPa的作用应力下,进行了468℃×200h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块有应力及无应力两种状态的冲击功和温度关系曲线,求出两种状态回火脆性转变温度值vTr4．2和50％断口纤维率值刷玎。对试块断口进行扫描电镜分析,有无应力作用下的脆化态母材断口形貌皆为解理＋韧窝状形貌,表现为穿晶断裂。研究结果表明,导致材料回火脆化的主要因素是温度和等温时间,而作用应力对2．25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

Wear Mechanism of Cemented Carbide Tool in High Speed Milling of Stainless Steel

Adhesion of cutting tool and chip often occurs when machining stainless steels with cemented carbide tools. Wear mechanism of cemented carbide tool in high speed milling of stainless steel 0Cr13Ni4 Mo was studied in this work. Machining tests on high speed milling of 0Cr13Ni4 Mo with a cemented carbide tool are conducted. The cutting force and cutting temperature are measured. The wear pattern is recorded and analyzed by high?speed camera, scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive X?ray spectroscopy(EDS). It is found that adhesive wear was the dominant wear pattern causing tool failure. The process and microcosmic mechanism of the tool's adhesive wear are analyzed and discussed based on the experimental results. It is shown that adhesive wear of the tool occurs due to the wear of coating, the a nity of elements Fe and Co, and the grinding of workpiece materials to the tool material. The process of adhesive wear includes both microcosmic elements di usion and macroscopic cyclic process of adhe?sion, tearing and fracture.