湿H2S环境下16MnR钢氢鼓泡的试验研究与数值模拟

采用宏观检查、光学显微镜和扫描电镜等试验方法对16MnR钢LPG球罐在湿硫化氢环境下发生的氢鼓泡进行了取样分析，结果表明，氢鼓泡的产生与钢中沿带状珠光体分布的长条型MnS夹杂物密切相关。采用有限元软件ABAQUS，开发了氢扩散的有限元计算程序和多裂纹扩展技术，对氢向MnS夹杂扩散聚集引起氢鼓泡的行为进行有限元模拟，得到了扩散氢浓度随时间的分布以及氢鼓泡形貌。MnS／基体界面处应力集中，在湿H2s环境中，氢向界面扩散聚集，产生巨大氢压，使材料发生塑性变形，产生氢鼓泡。带状MnS夹杂物的数量越多、夹杂物越长、氢浓度越高，材料产生氢鼓泡敏感性越大。     

基于内氧化层厚度评价炉管剩余寿命的技术

对高温构件的氧化层形成机理以及内氧化层与炉管剩余寿命的相关关系进行了阐述。介绍了几种最常用的炉管材料的氧化层生长动力学方程，并演示了利用内氧化层厚度实际评价炉管剩余寿命的实例。此外还介绍了测量内氧化层厚度的各类先进方法，着重介绍了超声波技术测试高温管件内壁氧化层的厚度的发展，并在此基础上，指出尚待解决的一些相关科学技术问题。     

蠕变断裂:从物理失效机制到结构寿命预测

蠕变断裂是高温部件最主要的失效模式之一,其特点在于失效前难见征兆,往往造成灾难性后果.澄清材料蠕变失效的微观物理机制,建立恰当的蠕变寿命预测模型是解决高温结构完整性评定、蠕变全寿命设计与运行维护的关键问题.从蠕变失效的微观物理机制出发,以蠕变寿命预测方法为落脚点,详细阐述蠕变孔洞形核长大机理,对描述蠕变损伤行为的力学模型进行归纳整理,总结对高温结构及其焊接接头进行蠕变寿命预测所需的基础理论与关键技术,对基于数字孪生技术的寿命预测方法进行展望.     

低温气体渗碳对304L奥氏体不锈钢抗氢性能的影响

对304L奥氏体不锈钢进行低温(470℃)气体渗碳,采用光学显微镜(OM),电子探针显微分析仪(EPMA)以及X射线应力分析仪(IXRD)研究了304L奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化层的厚度、碳含量及残余应力分布。通过电化学充氢实验,结合X射线相结构分析(XRD),慢应变单轴拉伸试验,扫描电镜(SEM)观察以及氢含量检测等方法分析低温气体表面渗碳对304L不锈钢抗氢脆性能的影响。研究表明:304L不锈钢经30 h低温气体表面渗碳处理后,形成了约22μm的渗碳层,渗碳层中碳含量和残余应力在表面最高,分别为2%(质量分数)及-1.47 GPa,并沿深度方向梯度减小;低温气体表面渗碳大幅度提高304L不锈钢表面的稳定性,在充氢过程中不产生马氏体相变,从而提高其抗氢性能。此外,渗碳层中的压缩残余应力对抑制H扩散,也起到了积极的作用。     

多因素耦合下Cr35Ni45Nb钢乙烯裂解炉管损伤数值模拟

基于连续损伤力学理论,利用FORTRAN语言开发了多因素耦合下材料损伤发展的ABAQUS用户子程序,模拟了1050℃温度下,蠕变-渗碳耦合作用的Cr35Ni45Nb钢损伤发展过程。结果表明:承受单一蠕变损伤的炉管外壁最先失效,而承受蠕变-渗碳耦合作用下的炉管内壁最先开裂。单一蠕变因素下Cr35Ni45Nb钢的内壁Von-mises应力和最大主应力随着服役时间的延长出现先降低后增长的趋势。外壁的Von-mises值和最大主应力随着服役时间的延长而增大,从而导致炉管外壁的损伤发展速率高于内壁。蠕变-渗碳耦合作用下Cr35Ni45Nb钢的内壁Von-mises应力和最大主应力随着服役时间的延长而降低,而外壁则相反。     

服役的HK40炉的抗蠕变裂纹扩展能力

在全面分析已服役１０年的ＨＫ４０炉近损伤状况的基础上，研究了ＨＫ４０炉管母材和焊接接头的蠕变裂纹扩展速率，评价了这２种不同部位抗蠕变裂纹扩展的能力。结果表明在长期正常的运行中，特别是服役后期，下部炉管焊缝中的蠕变裂纹扩展比母材裂纹扩展快，微观组织损伤和焊缝中的应力集中是致使焊缝蠕变裂纹扩展较快的２个重要因素。     

Ineoloy800H合金钢抗氢损伤性能研究

Incoloy800H合金钢广泛应用于石化行业临氢设备中，其抗氢脆性能对装置安全生产至关重要。文章通过试验研究了高温高压临氢环境下、服役约100kh的Incoloy800H合金钢的微观组织和力学性能，并将试验结果与氢致奥氏体不锈钢损伤典型特征比较，发现长期服役在高温高压临氢工况下。氢致Incoloy800H力学性能下降和微观组织损伤轻微，即Incoloy800H合金钢抗氢损伤性能优良。     

乙二醇不锈钢蒸发器开裂原因分析

采用金相分析、断口微观分析以及腐蚀产物能谱分析等方法，对某石化公司乙二醇不锈钢蒸发器开裂原因进行了分析和研究。结果表明，由于材料在焊接过程中，焊接热影响区的组织受到敏化，铬的碳化物沿晶界呈网状析出，造成该区域贫铬，从而在应力与腐蚀介质的共同作用下，导致设备发生了晶问应力腐蚀开裂。     

固体氧化物燃料电池钎焊自适应密封研究进展

平板式固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cell,SOFC)是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置,具有能量转化效率高、结构紧凑、对环境污染小等优点,成为替代现有石化燃料的最佳选择。SOFC要通过封接防止泄漏,由于其工作温度高,对封接要求苛刻。在高温下,要求封接材料具有良好的化学稳定性、热稳定性、气密性以及绝缘性等,因此密封技术一直是制约其商业化应用的瓶颈问题。钎焊自适应密封是近几年发展起来的一种平板式SOFC密封技术,利用金属箔片钎焊连接电池和金属框架,具有封接强度高、密封性能好、能吸收热应力等优点,具有较好的应用前景。介绍自适应密封的原理、特点和应用,从结构设计、钎焊技术、残余应力等方面的研究进展进行综述,指出该技术存在的问题,并对其今后的发展方向进行预测和展望。