16MnR钢在硝酸盐环境下应力腐蚀性能试验研究

用楔形张开加载(WOL)预裂纹试样研究了16MnR钢在硝酸盐环境中的抗应力腐蚀性能。测定了16MnR钢母材及焊接接头在硝酸盐环境下的临界应力强度因子KISCC和应力腐蚀裂纹扩展速率；同时研究了缓蚀剂、材质、溶液温度对16MnR钢应力腐蚀开裂的影响，结果表明，缓蚀剂谈明显的降低应力腐蚀敏感性，增加裂纹的孕育时间；焊接接头与母材相比，由于没有元素Ni的不良作用，具有较高的应力腐蚀抗力；16MnR钢的硝酸盐应力腐蚀敏感性随温度升高而降低。     

16MnR钢和15MnVR钢在碳酸盐环境中的应力腐蚀研究

采用楔形张开加载（WOL）恒位移预裂纹试样研究了16MnR钢和15MnVR钢在碳酸盐环境中的抗应力腐蚀性能。试验选择常温、90℃和150℃分别在两种碳酸盐浓度下加载不同应力强度因子K1,经一定时间的应力腐蚀试验,测得各试样的扩展速率处于10^-7～10^-8mm／s之间,结果表明两种材料在所选碳酸盐浓度下裂纹基本没有扩展,其应力强度因子临界值KISCC分别不小于126和116MPa√m。同时采用扫描电镜和能谱技术对断口和试样表面膜进行了相应的观察和理论分析。总体而言,这两种材料在单一的碳酸盐溶液中应力腐蚀敏感性较低。     

湿H2S环境下典型压力容器用钢应力腐蚀裂纹扩展速率的估算与试验验证

本文在分析湿H2 S环境中氢致裂纹扩展动力学控制过程机理基础上 ,采用Gerberich的模型推导了 16MnR、15MnNbR、0 7MnCrMoVR三种材料以扩散为主导过程的裂纹平台扩展速率da/dt估算表达式 ,用WOL试样的试验结果对估算值进行了验证 ,并对常温下不同浓度的湿H2 S的应力腐蚀裂纹扩展的动力学控制过程进行了讨论     

容器用钢应力腐蚀及电化学研究

着重研究316L、16MnR、20钢在H2S介质中的应力腐蚀及应力腐蚀过程中的电化学行为，评定316L、16MnR、20^#在H2S介质中的应力腐蚀开裂的敏感性，测定316L、16MnR、20^#在H2S介质中发生时的电位变化，为在H2S介质中选用抗应力腐蚀容器用钢，及用电化学方法提高H2S介质中容器用钢的抗应力腐蚀性能提供依据。     

37CrNi3MoVE钢不同加载速率下应力腐蚀行为的试验研究

利用紧凑拉伸(CT)试样对水下高压气瓶用钢37CrNi3MoVE材料在模拟海水环境中进行了应力腐蚀试验研究,采用恒位移速率控制,试样为平面应力试样,获得了不同位移速率下载荷一位移曲线和裂纹扩展速率与应力强度因子关系曲线.结果表明,载荷与裂纹扩展速率增长趋势与加载速率密切相关,位移速率为5.0×10-5 mm/s比1.0×10-5 mm/s时裂纹扩展前期的最大载荷高12.73％,裂纹扩展约2 mm后,相同裂纹长度下能承受的载荷基本一致;该材料在海水环境中,平面应力状态下,裂纹起始扩展应力强度因子约110 MPa√m.位移速率为1.0×10-5 mm/s和3.0×10-5mm/s时测得的裂纹扩展速率da/ dt分别出现2.9×10-5 mm/s和8.2×10-5 mm/s的稳定扩展阶段,但位移速率为5.0×10-5 mm/s时,da/dt与KI的关系曲线没有明显稳定扩展阶段.位移速率低者比位移速率高的应力腐蚀明显.     

15MnVR与16MnR钢在氢氧化钠溶液中的抗应力腐蚀试验研究

采用楔形张开加载（WOL）恒位移预裂纹试样研究了16MnR钢和15MnVR钢在氢氧化钠溶液中的抗应力腐蚀性能。测得了180℃下30％NaOH溶液中两种材料的应力腐蚀临界应力强度因子和裂纹扩展速率,即16MnR材料的应力府蚀裂纹扩展速率da／dt为0．039～0．040mm／h,KISCC不大于82．75～90．85MPa·m^0.5,15MnVR材料的应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt为0．018mm／h,KM。不大于87．58～102．44MPa·m^0.5。同时采用扫描电镜和能谱技术对断口进行了相应的观察和理论分析,得出NaOH溶液中两种材料均为沿晶开裂。     

16MnR钢在苯菲尔液中应力腐蚀开裂敏感性的研究

本工作采用电化学技术与慢应变速率应力腐蚀试验技术相结合的试验方法,研究了大化肥生产中的二氧化碳吸收塔和再生塔用16MnR钢母材及焊接接头在沸腾的碳酸钾液中及苯菲尔液中的电化学行为和应力腐蚀开裂行为。得出16MnR钢在沸腾的碳酸钾溶液中发生应力腐蚀开裂的电位区间大致在-700～-900mV的范围内;而在V_2O_5含量为0.5％的沸腾苯菲尔液中没有应力腐蚀开裂敏感性。V_2O_5既缓蚀了16MnR钢在沸腾碳酸钾溶液中的均匀腐蚀,又使该体系脱离了发生应力腐蚀开裂的电位区间。据此提出,在二氧化碳吸收塔和再生塔的设备制造中,为防止应力腐蚀开裂而进行的热处理不是必须进行的工艺过程。     

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性研究

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性试验研究表明现有的16MnR钢制的常减压设备在总硫含量小于2.0%的情况下仍可继续使用.在炼制高硫油的常减压装置中,16MnR钢制设备的均匀腐蚀速率可取0.16mm/a.在316L钢慢拉伸应力腐蚀试验中,Cl-浓度和温度对应力腐蚀的影响较大,而H2S浓度和pH值的影响相对较小,出现应力腐蚀的Cl-起始浓度约为250mg/L.     

SPV50Q钢在湿H2S环境下抗应力腐蚀性能试验研究

用楔形张开加载(WOL)预裂纹试样研究了SPV50Q钢在湿H2S环境中的抗应力腐蚀性能。测定了SPV50Q钢母材及热影响区在湿H2S环境下的临界应力强度因子KISCC和应力腐蚀裂纹扩展速率;同时研究了H2S浓度、材质、热处理对SPV50Q钢应力腐蚀开裂的影响。     

16MnR、316L钢在高含友原油中的腐蚀性研究

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性试验研究表明：现有的16MnR钢制的常减压设备在总硫含量小于2．0％的情况下仍可继续使用。在炼制高硫油的常减压装置中，16MnR钢制设备的均匀腐蚀速率可取0．16mm/a。在316L钢慢拉伸应力腐蚀试验中，Cl^-浓度和温度对应力腐蚀的影响较大，而H2S浓度和pH值的影响相对较小，出现应力腐蚀和Cl^-起始浓度约为250mg/L。     

某油井P110油管腐蚀穿孔原因

西部油田某油井油管发生严重腐蚀甚至穿孔。通过宏观形貌和显微组织观察、化学成分分析、硬度测试、拉伸和冲击性能测试、腐蚀产物检测等方法对油管失效原因进行了分析。结果表明:油管在含Cl^-、H2S、CO2酸性环境下发生了均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀由H2S-CO2-H2O(Cl^-)体系引起的析氢腐蚀所致;而CaCO3沉积造成的微电偶效应以及Fe^2+与地层水中Cl^-的水合作用导致了油管的局部腐蚀穿孔。建议油井管材采用具有一定抗硫性的P110-3Cr钢或耐蚀性能更优的钢,并添加缓蚀阻垢剂进行防护。     

铬（Ⅵ）-鲁米诺-过氧化氢流动注射化学发光法测定对苯二酚

基于对苯二酚与铬（Ⅵ）的还原反应产生的铬（Ⅲ）催化鲁米诺-过氧化氢的化学发光,建立了一种快速测定对苯二酚的新方法。该方法线性范围为6.0×10-9～8.0×10-6 mol/L,检出限为1.0×10-10 mol/L。对1.5×10-6 mol/L扑热息痛平行测定8次,其标准偏差为3.1%。该法用于废水中对苯二酚含量的测定,结果令人满意。     

地表气压对温室气体柱总量反演的敏感性分析及敦煌地区温室气体的柱总量观测

地表气压对温室气体浓度反演具有非常重要的影响。利用地基便携式傅里叶变换光谱仪EM27/SUN观测了敦煌地区H2O,CO2,CH4及CO气体分子的浓度,获得了2018年6月27日到7月21日敦煌地区大气中XH2O,XCO2,XCH4及XCO的时间序列,结合敦煌观测数据,定量分析了地表气压对气体柱-平均摩尔分数Xgas(column-averaged dry air mole fractions, DMFs)反演的影响。结果表明:XH2O,XCO2,XCH4及XCO与地表气压密切相关,相关系数均高于0.99,柱总量随地表气压的变化快慢决定柱-平均摩尔分数随地表气压的变化趋势。相比较CO2,CH4及CO分子,XH2O对地表气压的敏感性较弱,地表气压改变1 hPa,XH2O,XCO2,XCH4及XCO分别变化0.027 8%,0.065 9%,0.068 6%和0.062%;观测期间,H2O,CO2的浓度变化幅度波动较大,XCH4,XCO变化较小,XH2O平均值在2 000×10-6~6 000×10-6变化,而XCO2平均值在407.27×10-6~417.60×10-6变化,敦煌站点XH2O,XCO2,XCH4及XCO的测量精度分别为2.3%,0.14%,0.12%及1.7%,XCO2及XCH4的测量精度均优于TCCON网的测量精度;与GOSAT卫星数据对比结果显示,地基反演的XCO2,XCH4值均偏大,XCO2的绝对偏差为7.07×10-6,XCH4的绝对偏差为0.025×10-6;与WACCM数据对比显示,地基反演XCO2结果多数大于WACCM值,最大绝对偏差可以达到8.0×10-6,地基反演XCH4值小于WACCM值,最大绝对偏差为0.032×10-6。实时观测数据更能反映当地的具体情况,研究结果可为我国温暖带干旱性气候温室气体源与汇的研究提供数据支撑和理论基础。     

含SO2大气中湿度对低碳钢腐蚀行为的影响

采用模拟污染大气腐蚀系统,利用光学显微镜、SEM、XRD和XPS等研究了湿度对含体积分数为5×10-6的SO2环境中20低碳钢腐蚀形貌和腐蚀产物生长过程的影响。结果表明:在不同湿度环境中,腐蚀产物均主要由α-FeOOH、γ-FeOOH、FeSO4、Fe3O4、γ-Fe2O3组成;随湿度增大,FeOOH含量增多,低碳钢的腐蚀速率增大;在相对湿度为65%,75%时,腐蚀曲线分为指数增加和线性增加2个阶段,在85%,95%时,腐蚀曲线符合线性增长规律;在相对湿度为65%的环境中,腐蚀产物主要以腐蚀圈形式生长,随着相对湿度增加,腐蚀圈周围有短小丝状腐蚀产物出现;在相对湿度为95%时主要为丝状腐蚀产物,其上伴随有胞状腐蚀产物生成,且在胞状腐蚀产物下存在明显的腐蚀坑。     

电解液中Na2CO3/C6H12O6对AZ31镁合金阳极氧化膜结构与耐腐蚀性能的影响

在添加不同含量Na2CO3和C6H12O6的NaOH-Na2SiO3-Na2B4O7基础电解液中,对AZ31镁合金进行直流阳极氧化处理,研究了镁合金阳极氧化膜的微观结构以及在中性盐雾中的耐腐蚀性能。结果表明:镁合金阳极氧化膜主要由MgO相和Mg2SiO4相组成;电解液中添加Na2CO3和C6H12O6后,阳极氧化膜表面微孔分布均匀且尺寸减小,阳极氧化膜厚度增加;当Na2CO3质量浓度由10g·L^-1增加到30g·L^-1时,微孔尺寸增大,氧化膜厚度减小;当C6H12O6质量浓度由5g·L^-1增加到15g·L^-1时,微孔尺寸减小,阳极氧化膜厚度增加;镁合金阳极氧化膜的主要腐蚀形式为点蚀,呈河流状花样分布;电解液中添加10g·L^-1 Na2CO3时,阳极氧化膜表面微孔最细小,孔径为1~3μm,阳极氧化膜厚度达16μm,阳极氧化膜具有较好的耐腐蚀性能。     

慢应变拉伸速率和H_2S,Cl~-及H~+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂的影响

通过慢应变速率拉伸、均匀设计和扫描电镜等方法,研究了慢应变拉伸速率和H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。研究表明,随着拉伸应变速率的减小,08Cr2AlMo钢在饱和H2S溶液中的应力腐蚀敏感性基本呈单调增加的趋势,拉伸速率为5.67×10-6s-1时试样已发生应力腐蚀开裂。H2S,Cl-及H+浓度对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂敏感性具有重要影响作用,影响因素两两之间存在协同作用。在饱和H2S溶液中,杂质离子Cl-和H+对08Cr2AlMo钢的应力腐蚀开裂具有促进作用。     

超临界二氧化碳动静压径向可倾瓦轴承实验台设计与实验研究

针对超临界二氧化碳(S-CO₂)动力机组在启动和停止阶段气体轴承产生非常大的摩擦磨损,以及气体轴承承载力低、刚度低、阻尼小、稳定性较差等问题,设计并改进一种新型动静压S-CO₂润滑径向可倾瓦轴承结构。设计并搭建S-CO₂润滑轴承实验台,针对于实验台转子刚启动和极低转速工况,对新型S-CO₂润滑动静压径向轴承在静压状态下的动态特性进行实验研究,得到轴承的动态刚度和动态阻尼,并分析静压对轴承动态性能的影响。实验结果表明,设计的S-CO₂动静压径向可倾瓦轴承在启停阶段,在轴瓦与轴颈之间产生了足够的静压压力,可将二者完全分隔开,从而能减少启停阶段的摩擦磨损;随着静压压力的增大,轴承X、Y方向上的整体刚度、主阻尼都增大,且2个方向的主刚度系数差别不大,而交叉刚度和交叉阻尼都接近于0。研究结果为进一步揭示S-CO₂润滑径向轴承动压状态特性提供参考。     

Investigating the effect of impurities on components and efficiency of the 10 MW S-CO2 gas turbine power plant

Journal of Mechanical Science and Technology - Following decades of laboratory research and nearly zero carbon emissions, supercritical carbon dioxide (S-CO2) gas turbine power plants are poised to...     

铝合金表面激光沉积Al0.8FeCoNiCrCux高熵合金组织与耐蚀性能

为增强5XXX系铝合金表面的耐蚀性能,利用脉冲激光沉积技术制备了Al0.8FeCoNiCrCux高熵合金(HEA)涂层。利用XRD,SEM和电化学工作站分析了Al0.8FeCoNiCrCux高熵合金的相结构、微观组织和耐腐蚀性能。结果表明随着Cu含量增加,合金的相结构由BCC1和BCC2相转变为BCC1,BCC2和FCC相;当=0时,Al0.8FeCoNiCrCux涂层沿晶间出现裂纹,x=0.25时,涂层裂纹消失,并且在晶间出现了浅色组织,随着x增加,浅色组织由点状分布转变为连续生长;Al0.8FeCoNiCrCux(x=0.25,0.5,0.75,1.0)高熵合金涂层耐蚀性随Cu增加而降低,Al0.8FeCoNiCrCu0.25的腐蚀电流密为7.94×10^-8 A/cm^2,仅为基材的0.17%,腐蚀形式为点蚀,当x增加至1时,腐蚀电流密度增至8.21×10^-7 A/cm^2,为基材的1.99%,腐蚀形式转变为晶间腐蚀,但仍优于基材。显然,当0.25≤x≤1时,采用Al0.8FeCoNiCrCux涂层可显著改善铝合金的耐腐蚀性能。同时,其具有的高熵效应可抑制涂层中由基材的稀释行为引起的金属间化合物形成,解决了传统涂层材料应用在铝合金表面易产生裂纹的问题。     

溴化锂吸收式制冷机新型镍合金强化传热管的实验研究

对一种新型镍合金强化传热管在２１０－２５０℃高温溴化锂水溶液中的耐腐蚀性、传热、传质、抗拉强度、耐磨性、胀管气密性等进行了实验研究。结果表明,在高温溴化锂水溶液中,该管具有很强的耐腐蚀性,其传热、传质及工艺性优良,可以用作三效溴化锂吸收式制冷机传热管。