超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究

采用静态高温高压釜及SEM现代分析测试手段,在分析超临界CO2存在形式及与原油、水交互作用的基础上,进行了超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究。结果表明,在腐蚀系统SCF-CO2气相中,存在CO2腐蚀现象;液相中,腐蚀速率随压力增加而上升,12MPa达到峰值后下降。在纯水中12MPa时,液相和气相中的腐蚀速率趋于一致,腐蚀形貌表现为腐蚀瘤。30％的原油含量可在液相促进钢材腐蚀。腐蚀形貌表现为腐蚀瘤与腐蚀坑并存;但随含油量增加,会抑制钢材腐蚀。     

铝掺杂氧化锌晶须/环氧树脂抗静电性能研究

采用新的铝掺杂方法,降低了氧化锌晶须的本体电阻率;研究了铝掺杂对氧化锌晶须电阻率的影响。含20%掺量的氧化铝使氧化锌晶须的表面电阻率从107~108Ω降低到1·6×106Ω,体积电阻率从108~109Ω·cm降低到7·1×105Ω·cm;研究了铝掺杂氧化锌晶须对环氧树脂抗静电性能的影响,铝掺杂氧化锌晶须的添加量为8%,使涂层的表面电阻降低到7·2×1010Ω。     

微孔发泡高分子材料的应用研究

以美国麻省理工学院N.P.Suh教授等研制开发的微孔发泡塑料为主线,简述了微孔发泡高分子材料优异的力学性能、热性能及加工性能,较详细地介绍了该材料在工业生产中的应用现状,并指出了微孔发泡高分子材料发展的方向。     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

牙轮钻头强化用YQ4堆焊层组织性能研究

利用自主开发Ni-Cr-B-Si-Cu合金粉研制了YQ4堆焊焊条,采用氧乙炔堆焊工艺制作了堆焊试样,利用剪切实验测试了堆焊层强度,冲击磨料磨损实验测试了试样的耐磨性,利用扫描电子显微镜观察了断口显微组织特征.实验结果表明:YQ4硬质合金堆焊层中过渡层组织细小,耐磨层中脆性硬质合金相上均匀分布了韧性微孔结构低熔点合金,硬质合金分布致密、均匀、多层堆垛,基体与过渡层以及硬质合金之间结合良好,平均剪切强度600 MPa,高于牙轮钻头工作要求,抗冲击磨料磨损能力提高近2倍,在组织与性能上都满足牙轮钻头齿面强化要求.     

固井水泥环在川东气田地层水中的腐蚀特征

针对川东气井地层水中的固井水泥,采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析,研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征.结果表明:浸泡初期,钢的交流阻抗的高频容抗增大,低频出现Warburg阻抗,水泥/套管钢界面由于水化作用而变得更加稳定,钢的电位在26 d后负移约200mV,此时腐蚀介质已经到达钢表面,在水泥未被腐蚀解体时,界面遭到破坏,使交流阻抗的高频容抗减小,低频出现容抗弧;腐蚀后水泥表层的Ca、O含量减少,而C、S、Mg的含量增加,水泥环发生了H2S腐蚀、CO2腐蚀和Mg腐蚀,H2S腐蚀较严重,外表面呈溶出型腐蚀,而在内部,腐蚀产物滞留其中,腐蚀主要使孔隙和胶结性发生劣化;Cl-在水泥中具有较强的渗透性.研究成果对含H2S和CO2的酸性气田的固并工作具有指导意义.     

P110钢高温高压下CO2腐蚀产物组织结构及电化学研究

模拟油气井深处CO2的超临界流体（35MPa、160℃）状态，在油田采出液中，对P110钢进行4—144h腐蚀测试；采用SEM、XRD、XPS、EIS等分析手段，对试样腐蚀产物膜进行组织结构及电化学交流阻抗分析。结果表明，在CO2含量为4％摩尔分数情况下，腐蚀产物膜在4—8h内迅速生成；48h内腐蚀产物膜由细小的FeCO3晶粒组成；48—144h之间，初始形成的FeCO3膜逐步转化为由（Fe、Ca）CO3、Fe2Ca2O5和CaCO3等腐蚀及沉积产物构成的晶粒细小的复合膜层。该腐蚀-沉积膜与基体结合力强、组织致密、无离子选择性渗透通道，厚度在48h后的腐蚀过程中变化很小。交流阻抗谱分析证明，该膜层对P110钢基体覆盖良好，具有很强的保护作用。     

基于点蚀的316L不锈钢在酸性气田环境中的适应性评价

国内外酸性气田的开发使腐蚀环境越来越苛刻,为满足气液混输的工艺要求,发展了耐蚀合金/碳钢的双金属复合管技术。316L不锈钢被广泛用于双金属管的内衬,在含H_2S和CO_2环境中腐蚀速率很低,然而在高含Cl-的溶液中,316L不锈钢容易出现点蚀而诱发集输管线失效,为此,就316L不锈钢在酸性气田集输环境中的点蚀进行评述。讨论了影响316L不锈钢点蚀的材质因素,Mn和Fe的硫化物及Mg、Al、Ca的氧化物等两种夹杂物均能促进钝化膜的溶解而引起点蚀;分析了316L不锈钢点蚀的H_2S、CO_2、温度、Cl-浓度和pH值等环境的适应性条件,发现H_2S环境比CO_2环境更容易发生点蚀,H_2S和CO_2对点蚀发生存在协同机制,温度升高、Cl-浓度增加和酸性介质均会增加316L不锈钢点蚀的敏感性。为进一步优化选材原则,需重点加强环境因素的协同机制、环境适应性的边界条件、点蚀发展的动力学以及新的标准研究。     

预变形对X90管线钢显微组织和力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度测试仪等研究了0.5%~6%预拉伸变形对X90管线钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着预拉伸变形量的增加,X90管线钢晶粒增大,位错塞积导致强度增加,均匀延伸率下降,呈现典型的加工硬化特点,抗拉强度的增幅要小于屈服强度,屈强比增大;随着变形量的增加冲击吸收功逐渐由291J减小至235J,冲击试样断口的韧窝减小,伴随第二相粒子析出;显微硬度中间层较边缘区增加少,预拉伸在6%时边缘显微硬度为325HV。X90管线钢的预拉伸在4%以内能保证管线钢的正常服役。     

热丝TIG堆焊Inconel 625层组织成形研究

采用热丝钨极惰性气体保护焊,用ENiCrMo-3型焊丝在Q235B钢管内表面进行堆焊试验。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对堆焊层微观组织进行观察和元素成分分析,利用显微硬度计测定试样硬度分布。结果表明,堆焊层组织主要为γ-Ni单相奥氏体,在晶界处有碳化物析出;堆焊层组织自熔合线至顶部的基本形态依次为平面晶、胞晶、树枝晶、等轴晶及顶部横向柱状晶;熔合线附近有少量魏氏体组织形成;试样硬度自基材至堆焊层方向呈递增趋势;上层组织在晶界位置贫Cr较下层严重,从金相看其晶粒受到的侵蚀作用更明显。