低温液体氧氮化对奥氏体不锈钢磨损行为的影响

[目的]奥氏体不锈钢被广泛用于制造各种航空电子装备零部件,但其硬度和耐磨性欠佳。[方法]采用低温液体氧氮化技术对304奥氏体不锈钢进行表面改性处理。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度计等分析了所得复合改性层的微观组织和截面显微硬度分布,通过摩擦磨损试验探究了表面改性层的耐磨性。[结果]低温液体氧氮化表面改性层由外侧致密的Fe₃O₄相和内侧富氮S相构成。S相是含氮过饱和固溶体,含有大量位错、层错和孪晶,因此硬度较高。载荷和温度会影响不锈钢样品的磨损行为,温度升高和载荷增大都会使304奥氏体不锈钢样品和低温液体氧氮化样品的平均摩擦因数轻微下降,磨损体积损失增大。不过低温液体氧氮化处理能够缩短304奥氏体不锈钢样品初始磨损阶段的持续时间,使其在载荷10 N、温度200°C条件下的最大磨损体积损失由1.086 mm³降至0.144 mm³。[结论]低温液体氧氮化处理能够显著提高304奥氏体不锈钢的耐磨性。     

不锈钢封头在低温临氢工况下的开裂分析

利用硬度检测和马氏体含量检测、金相组织及现场裂纹观察等手段,对某低温临氢奥氏体不锈铜凸形封头的开裂原因进行了分析并进行了理论研究。认为该封头的开裂属于氢致裂纹（HIC）,缘于冷加工形变、氢在不同温度下的扩散以及低温等因素的交互作用。冷加工变形所造成的马氏体相变、位错密度的升高是造成氢致裂纹的主要原因;残余应力为裂纹的形成与扩展创造了有利条件;氢在马氏体中的溶解度随温度变化而不同,从-50℃至-100℃溶解度降低幅度较大,析出的氢是造成封头开裂的直接因素。亚稳定型奥氏体不锈钢元件在冷加工成形后进行固溶处理是降低其氢脆敏感度的有效手段。     

应变强化S30403不锈钢在H2S环境中的电化学分析

在25℃和-196℃条件下,通过单向拉伸制备了预变形量为3%、6%、8%和12%的应变强化S30403不锈钢试样,用电化学阻抗谱和极化曲线测试方法研究了不同预变形条件下的S30403不锈钢在湿H₂S介质中的电化学行为。电化学实验结果表明:25℃和-196℃条件下的应变强化对S30403不锈钢的耐H₂S腐蚀性能影响不明显,整体随着预拉应变量的增加,其耐蚀性略降低。     

塑性变形对奥氏体不锈钢强度影响实验研究

从双向拉伸应变角度出发,对304不锈钢的应变强化特点进行了实验研究,得出了实验条件下,不同的塑性变形膜片在250℃下的爆破压力变化特点,同时考察了塑性变形温度对应变强化的影响和消除应变强化的温度。     

粘结剂在金属粉末304注射成型中的应用

本文通过对304不锈钢粉末表面改性、粘结剂分配组合的方式,使304不锈钢粉末与粘结剂密炼时以氢键或化学键方式相连接。在保证喂料良好流动性条件下,通过提高喂料密度及力学强度,研究粉末与粘结剂相互作用力强弱对喂料流动性、生坯密度、脱脂过程的影响。在改性304粉末与共聚甲醛系列粘结剂之间的强相互作用下,使得生坯在脱脂、烧结过程中具有更好的保型性和尺寸稳定性。     

304不锈钢低温盐浴氮化处理后的微观结构及耐冲刷腐蚀性

在430℃下对304奥氏体不锈钢进行低温盐浴氮化处理,并用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计研究了氮化时间对渗氮层厚度、组织结构、显微硬度和耐冲刷腐蚀性能的影响.结果表明,渗氮层厚度和表面显微硬度均随渗氮时间的延长而增加.氮化时间为1h时,氮化层仅为单一的S相;氮化16h时,氮化层由CrN和S两相混合.氮化层中的CrN随渗氮时间延长而增多,氮化40 h时氮化层析出大量CrN.盐浴渗氮处理后,304不锈钢的耐冲刷腐蚀性能得到了一定的改善.在430℃氮化16h,其耐蚀性能最好.随着渗氮时间的继续增加,304不锈钢的耐冲刷腐蚀性能降低.     

污泥低温热水解效果研究

在低温条件下对污泥进行热解,考察污泥有机物水解和脱水性能改善的特性变化。研究结果表明,在低温条件下随着温度的增加,污泥中挥发性悬浮固体(VSS)溶解,随着温度的增加,溶解速度增加,在较高温度下(105℃和120℃)下,VSS溶解率分别为40℃条件下的3倍和3.5倍,上清液中SCOD、NH+4、PO3-4浓度均增大,与VSS变化幅度一致。污泥经过低温热解沉降性能明显改善,经过40℃、60℃、80℃、105℃和120℃加热180 min后,污泥沉降比(SV30)比原泥分别降低了7.9%、13.5%、26.6%、38.4%和51.5%。     

PTA装置不锈钢材料腐蚀磨损的探讨

采用自制的实验装置,模拟PTA生产装置中回转式干燥机蒸汽列管工作条件,对奥氏体不锈钢0Cr18Ni9(304)、00Cr17Nd4Mo2(316 L)、00Cr19Ni13M03(317 L)和双相不锈钢00Cr22Ni5Mo3N(2205)在含有溴离子和对苯二甲酸颗粒的醋酸介质中,进行腐蚀磨损性能研究。结果表明,4种不锈钢的腐蚀磨损速率随着腐蚀介质温度的升高而增加;在低温时,腐蚀磨损速率差别不大;当温度超过80℃以后,腐蚀磨损性能的差异变大,其中2205的耐腐蚀磨损性能最好,其次为317 L,316 L,而304则最差。相同条件下,腐蚀磨损速率大于均匀腐蚀速率。建议用2205代替316 L制作PTA同转蒸汽管干燥机的加热列管。     

20#碳钢和304不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀研究

采用高温高压反应釜进行高温环烷酸腐蚀试验,改变试验温度、介质浓度和流速等因素,研究了20#碳钢和304不锈钢在高温条件下的腐蚀行为。结果表明,温度、介质浓度和流速对环烷酸的腐蚀速率有显著的影响。两种材质在环烷酸中的腐蚀速率随温度升高,均呈现先增加后减小的规律,20#碳钢的腐蚀速率远大于304不锈钢。280℃时,20#碳钢的腐蚀速率与环烷酸浓度呈线性增加关系。同条件下,304不锈钢的腐蚀速率存在明显的拐点,酸值浓度为5～10 mg KOH·g~(-1)时,其腐蚀速率呈高梯度的增加。碳钢的环烷酸腐蚀速率对流速的变化敏感,腐蚀梯度随介质流速增加而明显增大。304不锈钢的腐蚀速率较低,流速为3.40m·s~(-1)时,其腐蚀速率仅为0.0632mm·a~(-1)。     

不锈钢在己内酰胺中耐蚀性的研究

用电化学测试技术研究了304L、316L、2205、2507和904L五种不锈钢在50℃和120℃己内酰胺介质中的电化学行为。结果表明,50℃下五种不锈钢在己内酰胺介质中都可以发生钝化,只是这几种不锈钢的钝化电流密度和钝化区电位范围不尽相同;而120℃下五种不锈钢都难于钝化,均发生活性溶解。     

泡沫陶瓷环形填料的流体力学和传质性能

填料是化工气液传质设备中的核心组成部分,其作用主要是为气液或液液两相提供充分的接触面,强化两相间的传质或传热过程．填料的结构和性能对填料塔的技术经济指标具有决定性的影响．陶瓷填料具有耐腐蚀、价格低廉、润湿性与热稳定性好等特点．但其加工性能差,只能做成简单形状,与其他材质的填料相比,比表面积和空隙率都比较小,流动阻力大,传质性能较差,使其应用受到了一定的限制．     

电解清除氧化皮的304不锈钢盘条耐蚀性的电化学评价

研究了电解清洗黑色和蓝黑色氧化皮304不锈钢盘条在盐酸和氯化钠介质中的耐蚀性能。动电位极化曲线方法测试了清洗后盘条的耐点蚀性能;恒电位充电曲线研究了不锈钢盘条的时间有效性。结果表明,电解清洗后不锈钢具有良好的耐蚀性。表面电子能谱测试表明清洗后不锈钢表面有显著的Mn元素富集,并探讨了Mn元素富集对耐蚀性的影响。     

The tribocorrosion behaviour of YSZ coating deposited on stainless steel substrate in 3.5 wt% NaCl solution

The YSZ coating was applied to 304 stainless steel substrate by atmospheric plasma spraying technology, and its electrochemical and tribological properties in 3.5 wt% NaCl solution were studied. In electrochemistry, under the action of cathode and anode potential, observe the changes of corrosion current density and EIS before and after wear. The results show that the YSZ coating has a very low corrosion current density during wear and corrosion compared to 304 stainless steel, and after the condition of the anode potential is applied, the effect of friction on the electrochemical impedance of the YSZ coating is very low, while the 304 stainless steel Impedance performance decreases; In terms of tribology, the friction coefficient of 304 stainless steel in 3.5 wt% NaCl solution is easily affected by potential, and the friction coefficient of YSZ coating relative to 304 stainless steel only changes under high potential. As the potential increases, the material volume loss of 304 stainless steel and YSZ coating increases linearly. From the data, the volume loss caused by the corrosion and wear of 304 stainless steel is much higher than that of YSZ coating.     

PTA加氢反应器在碱洗条件下的安全分析

通过用SUS304L不锈钢制作的楔形张开加载预裂纹试样,在280℃、质量分数为3．0%的NaOH溶液的条件下进行应力腐蚀试验,以模拟对苯二甲酸(PTA)装置的加氢反应器PD-201不停车碱洗工作过程中SUS304L不锈钢在该介质环境下的抗应力腐蚀性能。结果表明：SUS304L不锈钢在此条件下经720h的浸泡,未发生应力腐蚀开裂现象,设备泵用SUS304L不锈钢作为内衬复合层是安全的。     

两种钢在高温环烷酸中腐蚀行为的研究

采用高温高压反应釜,考察温度、酸值和转速对20#碳钢、304不锈钢腐蚀速率的影响。结果表明:在220~300℃随着温度的升高,20#碳钢腐蚀速率先增大后减小,在280℃达到最大值0.654 mm/a,304不锈钢材料腐蚀速率逐渐较小;随着酸值的增大,20#碳钢腐蚀速率不断上升,在酸值为8~10 mg KOH/g时增速最大,304不锈钢呈直线趋势逐渐减小;在转速为0.8~2 m/s的范围内,20#碳钢腐蚀速率由0.654 mm/a变化到0.56 mm/a,304不锈钢由0.039 6 mm/a变化到0.011 2 mm/a,说明在低转速范围内环烷酸腐蚀影响并不太明显。     

磷钼酸在酯化反应体系中对316不锈钢的腐蚀抑制机理

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了模拟醋酸丁酯反应(CH3COOH、H2SO4、H3PMo12O40,105℃)条件下316不锈钢(316SS)的表面形貌和元素组成。结果表明,磷钼酸经物理吸附在不锈钢表面形成保护层,并发生氧化还原反应,生成的水合物、氧化物、难溶盐类沉积在不锈钢表面,形成致密的钝化膜,从而抑制316SS的局部腐蚀,阻止点蚀的扩散和蔓延,PMo12O430-、MoO42-和CrO42-使钝化膜表层具有阳离子选择性,能阻挡SO24-通过该膜到达金属表面,膜内层结晶态氧化物具有阴离子选择性,阻止基体金属离子穿过钝化膜而溶解,从而抑制局部腐蚀的进一步扩展。     

含硼水溶液上方蒸汽对奥氏体不锈钢的腐蚀行为

硼酸应用广泛,其对设备腐蚀不容忽视。针对核电站含硼水溶液循环体系中设备顶端腐蚀的实际情况,取304奥氏体不锈钢为研究对象,研究了在给定温度和一定硼浓度水溶液存在下,溶液上方含硼水蒸气对奥氏体不锈钢的腐蚀行为,并将其与相应的溶液腐蚀对比。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和X射线光电子能谱仪（XPS）分析了试样表面氧化膜。结果表明：在180 ℃下腐蚀1 200 h后,304不锈钢在含硼水蒸气中的腐蚀程度高于相应含硼水溶液的腐蚀程度;尽管两种环境中的试样表面均形成了双层氧化膜,但在含硼水蒸气中形成的氧化膜表层富铁镍,而在含硼水溶液中形成的氧化膜表层富铬,并用氧化膜形成机理解释了此现象。     

304不锈钢管焊缝区碱性腐蚀的电化学噪声检测

利用电化学电位噪声检测304不锈钢管焊缝区在50%NaOH碱液沸腾温度下腐蚀过程的电位噪声谱,观测相应的腐蚀形貌,分析电化学噪声谱特征参数。结果表明：实验过程中焊缝处腐蚀电位呈下降趋势;发生局部腐蚀裂纹时,电位噪声时域谱振幅较大,出现暂态峰;经快速傅里叶变换（FFT）后的功率密度（PSD）谱出现高频白噪声水平,PSD谱高频线性部分的斜率K>-20 dB·dec^-1。测试室温碱液中304不锈钢管焊缝处的电化学噪声表明,不同腐蚀状态的焊缝试样腐蚀电位及噪声时域谱特征不同,可利用K值定性判定是否发生局部腐蚀,为现场检测奠定基础。