包埋渗剂Al含量对N80套管钢渗层组织和性能的影响

选用不同Al含量配比的渗铝剂,对N80套管钢进行包埋渗铝处理,形成渗铝层。阐述了包埋渗铝过程,并依次表征了不同Al含量渗剂所得渗铝层的金相组织、元素分布、物相组成和显微硬度。结果表明:采用不同Al含量的渗剂在950℃真空条件下可以在N80钢基体表面获得450～650μm厚度连续的渗铝层组织;渗铝层厚度随渗剂中Al含量增加而增厚;渗层组织从表面向基体方向Al含量呈梯度减少;渗剂中Al含量的不同引起渗层的物相变化,10%和20%Al含量的渗剂所得渗层组织为Fe3Al相,35%Al含量的渗剂所得渗层组织为FeAl相;不同Al含量渗剂下所得渗铝试样渗层组织的显微硬度均高于基体,从渗层表面向基体方向延伸,显微硬度逐渐降低趋于平缓。     

包埋温度对N80套管钢渗铝层微观结构及性能的影响

采用固体粉末包埋法对N80套管钢进行渗铝,形成富铝表层.研究了包埋温度为950、1050℃时所得渗铝N80套管钢的微观结构、硬度及电化学腐蚀特性.结果表明:不同包埋温度所得渗铝层厚度均超过200μm;渗铝N80套管钢在渗层深度范围内的硬度高于基体;渗铝后N80套管钢的耐腐蚀性得以提高.升高包埋温度可以显著提高所得渗铝层的厚度和硬度,但过高的包埋温度会同时造成基体性能更严重地下降.     

用正交实验法优化N80套管钢包埋渗铝的工艺参数

采用正交实验的方法在不需进行重复试验的情况下,把渗铝工艺中的渗铝温度、保温时间、渗剂中铝粉含量和氯化铵含量的比值3种参数作为3个正交因素,分别进行9组试验.借助能谱仪(EDS)分析每一组试样的渗铝层厚度,以优化渗铝工艺参数.     

稀土添加剂对N80套管钢低温渗铝层的影响

为了提高N80套管钢的耐腐蚀性能,采用包埋温度为540℃,保温时间为4 h的低温渗铝工艺,通过在包埋粉料中添加不同种类及含量的稀土在N80套管钢表面制备渗铝层。借助扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析所得渗铝层的微观结构及物相组成;同时,通过模拟海水介质腐蚀试验测试了渗铝N80套管钢的电化学耐蚀性能。结果表明:在包埋粉料中添加稀土可以同时改善渗铝层的微观结构和相组成;添加稀土后所得渗铝层厚度较大,渗层连续均匀;稀土元素可以增强活性Al原子的扩散能力,改变渗层中的Al含量;与原始N80套管钢和未添加稀土渗铝处理后N80套管钢相比,在包埋粉料中添加3%Ce O2所得渗铝N80套管钢的自腐蚀电流密度最低。     

含碳量对渗铝层组织和性能的影响

用不同碳含量的钢进行熔融法热浸渗铝。由于含碳量的不同，渗铝后的组织和性能也有区别。含碳量较低的钢有较快的渗速，较深的渗层，而且渗层有较高的抗氧化性能和耐腐蚀性能。     

N80油管激光合金化层的组织及性能研究

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B_4C合金粉末.通过激光处理获得与基体完全冶金结合的合金化层.利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针显微分析仪和显微硬度计对合金化层的组织、相结构及显微硬度进行了测试分析,利用电化学测试系统测试了合金化层的耐蚀性.结果表明,激光合金化区主要由TiC、TiB_2颗粒、α-(Fe,Ni,Cr)同溶体组成;合金化区与基体结合致密、组织细小、合金化元素分布均匀;与基体相比,合金化层硬度比基体提高2～3倍,耐蚀性也得到很大改善.     

环境介质对P110套管钢电化学性能的影响

模拟了新疆某油田井下地层水环境,采用恒电流法分别检测P110套管钢在不同温度、pH值、矿化度下的自腐蚀电位和极化曲线,考察了不同介质条件下P110套管的电化学性能.结果表明,相对温度而言,pH值和矿化度对P110钢电化学性能影响有限;随着温度的升高,P110钢的开路电位显著负移;温度能影响P110套管表面腐蚀产物膜特性,钝化膜的稳定性随温度上升而逐渐消失,从而导致在高温下P110钢表面不断溶解腐蚀.     

熔盐成份对高温合金渗铝和渗铬层抗热腐蚀性能的影响

研究了熔盐成份对镍基高温合金上渗铝和渗铬层抗热腐蚀性能的影响。结果表明,在硫酸盐中,渗铬层具有良好的抗热腐蚀性能,而渗铝层的抗热腐蚀性能则与基体合金的成份有关。在硫酸盐中加入氯化钠对渗铬层的抗热蚀蚀性能影响很大,但对渗铝层的影响较小。在以氯化物为主的熔盐中,两者都不能提供有效的防护作用。     

GL渗铝钢焊接区域组织特征及渗层相组成

对感应料浆法(GL)渗铝钢管焊接区域的显微组织特征和焊接热影响区渗铝层中的铝浓度分布及相结构变化进行了研究。对进一步改善渗铝钢质量及其推广应用具有重要意义。     

Cu的添加对X80钢热浸法渗铝层组织的影响

通过在热浸镀铝熔池中添加Cu元素,改善X80钢热浸法渗铝层的组织。在不同的温度下进行扩散退火试验,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究退火温度和铜元素对渗层组织的作用机理。采用Smile View软件对渗层厚度进行测量。结果表明,在热浸法渗铝时,Cu的添加可以使合金层/X80钢基体界面间的舌齿状形态缩小,使得界面间反应更均匀。当Cu的添加量为1%(质量分数)时,脆性的Fe₂Al₅合金层的厚度最小。随着扩散退火温度的升高,Cu添加量为1%的试样渗层的界面均匀性增加;扩散退火温度≥600℃时,渗层中开始出现极薄的FeAl相层;扩散退火温度≥650℃时,自由层消失,渗层中出现均匀的FeAl层且渗层外侧出现孔洞;扩散退火温度为700℃时,FeAl层中部出现孔洞带,且渗层外侧出现大孔洞。在热浸镀铝熔池中加入1%Cu元素可以使扩散退火过程中Al原子和Fe原子间的迁移速率差值减小,进而降低Al原子和Fe原子间的浓度梯度。原子间浓度梯度的降低,使得界面间反应更均匀,从而避免渗层中孔洞的出现。     

FeAl层对钢基铝镀层陶瓷化的影响

热浸镀铝钢材在铝铁界面处易产成FeAl冶金结合层.本文就FeAl层对铝镀层等离子体电解氧化(PEO)陶瓷层的表面形貌、截面组织、相结构和元素分布的影响进行了研究.结果表明由于FeAl参与,PEO陶瓷层局部区域出现了50 μm～80 μm的贯穿性孔洞,在孔洞/FeAl界面处出现了许多微观裂纹.EDS结果显示孔洞周围的Fe、Na元素含量增高了近8倍.陶瓷层主要由γ-Al2O3、莫来石相、α-Al2O3和Fe3O4相组成.与FeAl层相比,PEO陶瓷层具有较高的硬度和塑性变形能力.     

高温下渗铝层次外层/过渡层界面空洞带的形成过程

通过高温氧化试验和扫描电镜观察,研究渗铝钢在800℃氧化后次外层,过渡层界面空洞的形态、分布和生成过程,测定空洞平均直径和深度随氧化时间的变化。结果表明,空洞侧面常含有特殊的结晶学小平面,其可能达到的平衡形状在某种程度上依赖于合金晶粒的晶体几何;随氧化时间增加,空洞形态逐渐由圆币型向多边型演变,其分布由沿三维圆锥面立体分布转变为二维平面分布;空洞的生长可以划分为快速生长和稳定生长两阶段;空洞带深度随时间先快速增加而后保持不变。探讨了界面空洞的形成机制和空洞带的形成过程。     

紫铜表面渗铝层的高温抗氧化性能

采用粉末包装法在紫铜表面渗铝.研究了紫铜和渗铝后的紫铜在空气中的高温氧化行为.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察、分析了氧化膜的微观形貌和相组成,并讨论其氧化机理.结果表明:紫铜渗铝后不仅提高了高温抗氧化性能,而且氧化行为及其氧化层的结构也发生了变化.未渗铝的紫铜试样700℃氧化100 h后相组成为Cu2O和CuO,而渗铝后试样表面优先形成Al2O3氧化膜.氧化动力学曲线为抛物线型.     

钢含碳量对低温盐浴渗铬层的影响

通过 Q2 35钢、45钢、T1 0钢低温盐浴渗铬层的金相组织、相结构、厚度、铬浓度、显微硬度和耐蚀性的对比 ,表明碳含量越高 ,铬碳化合物层越厚 ,显微硬度越高 ,耐蚀性越好。     

N80-1类电阻焊石油套管用钢的开发

介绍了鞍钢2150ASP中薄板坯连铸连轧生产线开发11.99 mm厚电阻焊石油套管用钢N80-1热轧卷板的难点和特点.成分设计上采用低碳高锰添加少量Mo元素,碳当量控制在0.45％以下;在工艺上采用纯净钢冶炼、动态轻压下连铸技术、ASP热装热送工艺和TMCP技术,解决了中薄板坯压缩比小、卷板抗拉强度低等难题,成功实现了其批量供货.卷板制管后,产品各项性能完全满足API SPEC 5CT标准要求.     

加热温度对铜时效硬化钢表面氧化层结构和组成的影响

应用扫描电镜背电子散射研究了加热温度对铜时效硬化钢HSLA-100表面氧化层结构和成分的影响。研究发现,随加热温度升高,氧化层厚度增加且结构发生变化,氧化层可根据其组成分为3个部分:氧化铁层、富Cu相层和过渡层;氧化层中的Cu以富Cu-Ni相的形式存在,加热温度对富Cu-Ni相的成分具有明显影;随加热温度的升高,过渡层的结构和相组成发生变化。