酸性环境下高强度油套管钢氢损伤行为研究

目的 为合理选择超深含硫气井油套管材质,找到了酸性环境下氢对高强度油套管钢拉伸性能的损伤规律。方法 通过电化学充氢实验、MTS拉伸测试及断口微观形貌分析,研究3种高强度钢材的氢损伤行为,首先对材料的基本理化性能进行分析,然后采用恒电流仪进行充氢实验,最后通过MTS拉伸测试和断口形貌分析,判断充氢对钢材的拉伸力学性能的影响。结果 充氢后,3种钢材的拉伸力学性能均出现了明显降低,表明3种钢材均发生了塑性损伤,且钢材强度越大,降低幅度越大,表明材料的氢脆敏感性越强,材料的抗氢损伤性能越低。结论 采用的高强度钢氢损伤评价方法可为酸性环境下油井管材适用性评价提供技术借鉴。     

Incoloy 800H合金钢抗氢损伤性能研究

Incoloy 800H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100 kh的Incoloy 800H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Incoloy 800H力学性能下降和微观组织损伤轻微,即Incoloy 800H合金钢抗氢损伤性能优良。     

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。     

成型ZSM-5分子筛粒径对C_4烃芳构化性能的影响

合成不同晶粒尺寸的成型ZSM-5分子筛,用于C_4低碳烃芳构化反应。采用XRD、SEM、NH_3-TPD、氮气吸脱附、TGA等技术对催化剂进行表征。在催化剂容量1L的装置上考察了三种不同晶粒尺寸的ZSM-5分子筛的催化性能。研究结果表明,分子筛晶粒尺寸显著影响催化活性。纳米分子筛由于较大的外表面积,较短的扩散路径和较好的酸性位可达性,展现出良好的C_4低碳烃芳构化催化活性。纳米催化剂的最优反应条件通过实验确定为:0～0.1MPa,360～380℃,C_4进料量300～400mL/h。     

基于AFM的沥青微观结构及微观力学性能研究综述

原子力显微镜(AFM)可以从纳米尺度观测沥青的微观结构和力学性能。沥青的微观组成和结构十分复杂,利用AFM观察沥青的微观结构并测定其微观力学性能,有助于更好地从宏观角度解释其物理化学性能的变化。主要综述近10 a来国内外基于AFM在沥青微观形貌及力学性能方面的研究成果,为后续开展更深入的沥青性能研究工作提供一定的借鉴意义。     

TMCP工艺对X70管线钢在酸性环境中织构和抗氢脆性能的影响

为研究热机械轧制（TMCP）工艺对X70管线钢抗氢脆性能的影响,采用两种不同的TMCP工艺参数改变钢的组织和织构,并通过电化学充氢和氢渗透试验,研究了织构和微观结构对X70管线钢抗氢致开裂（HIC）性能的影响。结果表明,TMCP并没有改变钢板的物相,不同TMCP参数的钢板均由针状铁素体、多边形铁素体及少量珠光体组成,且大多分布在晶界周围;增加氢浓度会使位错周围产生氢气氛并锁定位错,使改变塑性变形所需的应力增大,导致硬化。研究表明,冷却速率能够影响晶粒尺寸,冷却速度越高,晶粒尺寸越小,较多的精轧道次和较快的冷却速率会增加钢中可逆陷阱的数量,促使发生HIC。     

H_2S/CO_2环境下析出相对28合金耐SCC性能的影响

镍基合金具有良好的耐蚀能力和力学性能,为了保证高酸性油气田的开采安全,镍基合金已逐渐成为重要的备选材料。为此,研究了镍基合金——28合金在H2S/CO2共存以及含有Cl-环境下,其析出相对耐应力腐蚀开裂(SCC)性能的影响,采用四点弯曲法在模拟高酸性井下环境条件下对28合金进行了SCC试验,用光学显微镜进行了金相分析,试验结果发现:微观结构中含有析出相的28合金试样发生SCC开裂,微观结构中无析出相的28合金试样未发生SCC开裂。采用SEM和EDX对析出相进行了深入分析。讨论了析出相的分布、成分,探讨了析出相对合金耐应力腐蚀开裂性能的影响机理。该研究成果具有较高的工程应用价值,为深入研究镍基合金在高酸性环境中的抗开裂性能和耐蚀性能奠定了坚实的基础。     

焊接压力对TB2钛合金线性摩擦焊焊接接头组织性能的影响

为了研究线性摩擦焊焊接压力对焊接接头组织和性能的影响,以TB2钛合金为研究对象,在不同焊接压力下进行了线性摩擦焊焊接试验,并对接头进行了微观组织观察和力学性能测试。金相试验结果显示,焊缝界面两侧组织发生了明显的再结晶,接头热力影响区中,越靠近焊缝的晶粒变形程度越大;随着焊接压力的增大,焊缝再结晶晶粒尺寸和焊缝区的宽度也逐渐减小,热力影响区中晶粒变形程度增大,再结晶晶粒更加细小,再结晶位置由变形β晶粒内部和晶界转变为仅在β晶界。拉伸试验结果表明,摩擦压力大于70 MPa时,接头抗拉强度高于母材;摩擦压力为40 MPa时,结合面易形成氧化物残留,进而严重影响接头性能。     

苯并三唑-二氧化钛复合改性聚丙烯光老化性能

采用混炼改性制备得到了苯并三唑/纳米TiO_2/PP复合材料,考察了苯并三唑和纳米TiO_2不同配比时对聚丙烯材料紫外屏蔽性能的影响,以及在不同老化时间下复合材料的热稳定性、微观结构和力学性能的影响规律。结果表明:TiO_2和MBCB最佳添加量均为2%。此条件下,紫外线的屏蔽性能最高达到95%以上,聚丙烯复合材料整体失重过程较为平稳,表面较为平整,粉化程度最低,力学性能在2 000h老化后仍能保持27.84 MPa。     

自润滑浇注尼龙/石墨纳米复合材料的制备与表征

本文选用电导率、导热系数高的无机材料膨胀石墨对聚酰胺6进行原位复合改性,采用十二烷基苯磺酸钠对膨胀石墨进行表面改性,提高石墨与聚合物基体的界面相互作用,改善石墨在基体中的分散状况,制备出导电性能、力学性能等综合指标优良的PA6/膨胀石墨纳米复合材料。通过对材料力学性能、电学性能及微观形态的测试与表征,研究了尼龙/膨胀石墨纳米复合材料的纳米结构以及导电、增强机理,并且对原位插层复合反应的原理在反应中的应用进行了初步的探讨。实验结果表明:添加石墨对材料的力学性能、电学性能有所提高,石墨的微孔结构有助于原位插层复合反应的进行。     

热处理时间对12Cr1MoV/304接头碳迁移和组织的影响

奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接广泛应用于电站锅炉。为了研究高温时效对异质接头碳扩散以及组织的影响,模拟异质接头的工作环境,对异质接头进行500 ℃、不同时间的时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化。结果表明,随着时效时间的增加,碳扩散的总量增加,母材热影响区贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体,降低了接头的力学性能和使用寿命。     

常顶空冷器失效原因探讨

针对常顶空冷器失效的宏观表象 ,从空冷器所处的腐蚀环境出发 ,通过腐蚀状况的宏观及微观分析 ,对造成失效的湍流冲刷和电偶腐蚀等腐蚀机理进行了探讨 ,提出碳钢管束进口端防护衬管应采用 1Cr13或 1Cr17材质 ,也可采取竖直安装的形式以抑制腐蚀     

酸性气田腐蚀环境分析及材料选择

分析了目前酸性气田的腐蚀环境及腐蚀类型,结合酸性气田的腐蚀特点,提出酸性环境用碳钢和低合金钢材料选择原则和依据标准,对酸性环境下使用碳钢和低合金钢材料质量控制措施进行描述。举例说明国外生产厂家对压力容器用钢板材料的化学成分和抗氢致开裂（HIC）和硫化物应力开裂（SSC）性能等控制措施,结合国内外酸性油气田碳钢和低合金钢材料的应用经验,对酸性气田使用的碳钢和低合金钢材料的化学成分和抗硫性能要求提出了控制措施,探讨了目前国内酸性油气田环埔停闱材料的研瘠方向弄口鹄热．     

φ377蒸汽管线焊缝开裂原因分析

从环境、材料、应力及宏观与微观分析的角度对 377蒸汽管线焊缝的开裂进行了综合分析 ,认为其开裂系碳钢在碱性环境中的应力腐蚀所致 ,蒸汽吹扫口中碱液的串入以及管线焊接时的错边、未焊透等焊接缺陷的存在是造成管线焊缝开裂的环境和应力因素     

X80管线钢与氢环境相容性试验研究

针对在高压气相氢环境下开展的X80管线钢慢应变速率拉伸试验、断裂韧性试验、疲劳裂纹扩展速率试验,分析了不同氢分压对X80管线钢力学性能、疲劳性能及断口形貌的影响规律。研究结果表明,氢分压是影响材料氢脆和疲劳性能的重要因素,随着氢分压的增加,X80管线钢的氢脆敏感性显著增大,缺口疲劳试样的疲劳循环次数显著降低,断口韧窝间出现典型的具有小平面和撕裂棱的准解理特征脆性断裂形貌,疲劳裂纹扩展速率急剧增加,增加了管道失效风险。研究结果可为高强度输送掺氢天然气管道工程临界评估提供参考。     

大壁厚Q420高强结构钢焊接裂纹失效分析

为了提高大壁厚高强度建筑结构钢的焊接效率和实际工况下的焊接质量,对Q420高强结构钢进行了焊接工艺研究,通过化学分析、宏观形貌分析、显微组织分析、显微硬度测试、断口分析和力学性能测试等试验方法,对焊接接头出现的沿钢板厚度方向的贯穿裂纹进行了失效分析。分析结果表明,裂纹产生原因是受到超过钢板厚度方向屈服强度载荷作用,并在巨大的载荷作用下启裂和扩展。建议Q420钢板厚度方向不能代替纵向承载,应避免在壁厚两侧焊接和在壁厚方向承载主要拉伸应力。     

Q235A钢表面TIG堆焊铜合金的组织和性能研究

为了解决Q235A钢表面耐腐蚀性差和硬度低等问题,采用TIG堆焊方法在Q235A钢板上堆焊铜合金,从30组试验中选取堆焊效果好的3组试样进行组织和性能研究,分析堆焊层组织的宏观和微观形貌,比较堆焊层的硬度和耐蚀性。结果表明:铜合金层和母材界面的成分发生了变化,发现基体元素向铜合金层中熔解产生不同形状的泛铁相,钢板表面硬度明显提高,表面堆焊层的耐腐蚀性比Q235A钢母材的耐腐蚀性有显著提高。     

某热电厂凝结水泵轴断裂原因分析

某热电厂功率为100 kW转速为1 400 r/min的凝结水泵使用6 a后,6台中的1台泵轴发生断裂,断裂时断口平整,垂直于轴向,断口正中心有一径向裂纹。通过轴体材料的化学分析、机械性能分析及相应的宏观和微观观察分析,发现凝结水泵轴材质为45号钢,但并没有经过正常的调质处理,强度偏低;该断轴起源于轴心的冶金缺陷,后以扭转疲劳方式扩展至最后断裂。根据以上分析结果,提出相应的热处理工艺,并建议对轴体作必要的无损检测。     

微观组织对X80直缝焊管与高压氢相容性影响研究

为研究不同组织X80直缝焊管与6.3 MPa氢气的相容性,采用扫描电镜分析、高压氢环境缺口试样慢拉伸试验等方法进行分析。结果表明,与6.3 MPa氮气条件相比,针状铁素体组织的Φ1 422 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为5.1 %、10.1 %和1.3 %;多边形铁素体+贝氏体组织的Φ1 219 mm钢管母材缺口试样在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移的损失率分别为4.9 %、62.8 %和13.7 %;针状铁素体Φ1 422 mm钢管母材相比多边形铁素体+贝氏体组织Φ1 219 mm钢管母材在6.3 MPa气态氢环境中具有更好的抗氢脆性能;Φ1 422 mm钢管直焊缝和Φ1 219 mm钢管直焊缝均为多边形铁素体组织;与氮气中相比,Φ1 422 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为4.4 %、23.3 %和10.2 %;Φ1 219 mm钢管直焊缝在6.3 MPa氢气中的抗拉强度、断面收缩率和拉伸位移损失率分别为2.7 %、24.7 %和10.4 %。慢拉伸断口微观形貌表明6.3 MPa氢气的气体条件促进了氢致裂纹的萌生。