热处理对N80钢表面镍基合金涂层CO2腐蚀性能的影响

利用等离子热喷涂技术在N80钢表面制备了镍基合金涂层,并进行高温扩散处理。通过CO2高温高压腐蚀试验评价涂层在模拟油田环境中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)方法分析了涂层的微观形貌和相组成。结果表明,镍基合金涂层由单质Ni相及固溶体Cr1.2Ni2.88、FeNi3、MoO2和CuO组成。经过600℃扩散处理后,涂层内原子结构更为致密。涂层的CO2高温高压腐蚀速率为0.0046mm/a,是原始涂层的1/100,具有优良的抗CO2高温高压腐蚀性能。     

Cl~-浓度对超级13Cr油管钢应力腐蚀开裂行为的影响

采用慢应变速率拉伸(SSRT)应力腐蚀开裂(SCC)的实验方法,通过应力应变(σ-ε)曲线、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)等手段分析了超级13Cr油管钢在NaCl溶液中的抗拉强度、延伸率、断裂时间、应力腐蚀开裂敏感性指数(kscc)和断口形貌,研究了Cl-浓度对其应力腐蚀开裂行为的影响。结果显示:当NaCl溶液浓度低于15%时,超级13Cr油管钢应力腐蚀的程度较轻,抗应力腐蚀开裂性能较好;而当NaCl溶液浓度大于25%时,其应力腐蚀的程度严重,抗应力腐蚀开裂性能较差;随溶液Cl-浓度的增大,超级13Cr油管钢的力学性能降低、抗SCC性能降低、应力腐蚀开裂的倾向增大、应力腐蚀开裂敏感性指数kσ和kε均呈现增大的趋势,且kε比kσ增大的趋势更明显;Cl-浓度对超级13Cr油管钢塑性的影响比对其抗拉强度的影响更显著。     

超级13Cr钢在不同温度NaCl溶液中的膜层电特性与腐蚀行为*

采用全浸泡腐蚀实验方法和扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、失重法、极化曲线、交流阻抗等分析手段,对超级13Cr油管钢在不同温度NaCl溶液中的腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物及其膜层的电性能进行了分析,研究了溶液温度对其膜层电性能和腐蚀行为的影响。结果显示:超级13Cr油管钢在温度低于80℃的NaCl溶液中具有较好的耐腐蚀性,其表面膜层具有钝化特性,温度对其腐蚀有一定程度的影响,随溶液温度的升高,钝化膜层对基体的保护作用降低,其抗腐蚀性能降低,发生腐蚀的倾向性增大,当溶液温度高于60℃时尤为显著。超级13Cr在不同温度NaCl溶液中由点蚀引发了局部腐蚀,进而导致了全面腐蚀的发生,其腐蚀产物均由Fe和Cr的氧化物组成,且表面的腐蚀产物疏松不致密。     

电解液和电参数对钛合金微弧氧化的影响

结合实验研究,系统介绍了钛合金微弧氧化过程中电解液、电参数的选择,以及其对微弧氧化陶瓷层的结构和性能的影响,并指出利用微弧氧化技术可以在TC4合金表面制备出结构陶瓷层和功能陶瓷层,在航空航天等领域有广阔的应用前景.     

TiAl合金表面EB-PVD制备热障涂层及高温抗氧化性能

利用EB-PVD技术在Ti Al合金表面制备了扩散铝/YSZ热障涂层。采用SEM、EDS和XRD分析了涂层原始及高温氧化后的微观组织及相组成,并测试了高温氧化性能。结果表明:涂层表面YSZ层为致密柱状晶结构,由非平衡四方相t′-ZrO_2组成。Ti Al合金沉积了扩散铝/YSZ热障涂层后高温氧化性能显著提高,氧化动力学曲线呈对数变化规律,900℃高温氧化时,氧化速率为2.2×10~(-5) mg/cm~2·h。1000℃高温氧化时,氧化速率为1.14×10~(-3) mg/cm~2·h。在高温氧化过程中,粘结层与基体之间发生元素扩散,膜基界面消失。在面层与中间粘结层之间形成了均匀连续的热生长氧化物层TGO。     

Ti-Al合金微弧氧化处理的现状与应用

针对Ti-Al合金在800℃以上的抗氧化性和摩擦磨损性能存在的问题，分析了Ti-Al合金微弧氧化技术的研究现状和存在问题，提出了解决Ti-Al合金高温氧化和摩擦磨损性能的关键问题，并对抗800℃以上氧化的Ti-Al合金微弧氧化陶瓷层在航空领域的应用进行展望。     

Microstructures and wear resistance of chromium coatings on P110 steel fabricated by pack cementation

In order to obtain a high-performance surface on P110 steel that can meet the requirements in oil/gas field environment, the chromium coatings were fabricated by pack cementation. The chromium coatings differed in with/without the addition of La₂O₃. Scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectrometer (EDS), X-ray diffractometer (XRD) and microhardness tester were employed to investigate the surface morphologies, surface element distributions, microstructures, phase constitutions and microhardness of the coatings. Friction-wear tests of the P110 steel substrate and the coatings were conducted in air at ambient temperature and humidity. The results show that uniform and continuous coatings are formed on P110 steel regardless of adding La₂O₃ or not. The chromium coatings consist of Cr₂₃C₆, Cr₇C₃, and (Cr, Fe)₇C₃. The La₂O₃-added chromium coating is more beneficial in terms of surface morphology, microstructure, thickness and microhardness as compared with the coating without adding La₂O₃. Chromizing treatment significantly improves the surface hardness and wear resistance of the P110 steel. The wear resistance of the tested samples can be sorted in the following sequence: La₂O₃-coating>no RE-coating>bare P110 steel.     

钛合金表面等离子体电解氮碳共渗的研究

在含有硝酸铵、甘油、乙醇的水溶液中,利用等离子体电解渗入技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了氮碳共渗层.利用SEM、XRD、GDS以及显微硬度计分析了渗层的形貌、成分、组织和显微硬度,探讨了渗层形成的机理和过程.结果表明:(1)以300V的电压经45min处理制备的渗层总厚度约为100μm,其中化合物层约为20μm,主要由Ti(C,N)相组成;(2)渗层最高显微硬度超过2000HK0.0025.等离子体电解渗入技术可以较快地在钛合金表面制备出厚度大、硬度高的氮碳共渗层.     

纳米晶体材料腐蚀行为的研究进展

抗腐蚀能力是实现纳米材料广泛应用的关键.综述了近几年国内外在这一领域的研究进展,重点介绍了表面纳米化金属和纳米软磁材料的耐腐蚀性能,针对不同方法制备纳米材料的腐蚀行为进行了讨论和比较.并分析了纳米晶体材料腐蚀研究中存在的问题,提出了进一步研究的思路.     

油套管表面防护技术的研究现状与展望

综述了油套管表面防护技术的研究现状,介绍了油(气)田开发过程中油套管的腐蚀特征、腐蚀类型以及力学和服役环境条件对油套管的基本要求,分析了表面涂镀层工艺、激光表面强化工艺及表面合金化工艺等表面技术的特点及其在油套管表面防护中的应用,提出采用热渗镀技术在油套管表面制备镍基合金层以应对严酷服役条件的新工艺。展望了油套管表面技术新思路和方法。