热处理对Inconel718合金组织与性能影响的研究进展

综述了热处理对Inconel718合金的组织、力学性能、氢脆特性及耐蚀性能的影响;并展望了Inconel718合金在高温高压湿H2S腐蚀环境下的应用前景.     

激光选区熔化Inconel 718合金在NaOH溶液中的腐蚀行为

采用开路电位、动电位极化、电化学阻抗、恒电位极化、Mott-Schottky和X射线光电子能谱等测试技术研究了激光选区熔化增材制造Inconel 718合金（SLM Inconel 718）在0.1 mol/L NaOH溶液中的腐蚀行为,并与商用轧制Inconel 718合金（R Inconel 718）进行对比。结果表明,SLM Inconel 718合金与R Inconel 718合金均发生点蚀,SLM Inconel 718合金的点蚀优先发生在熔池边界和孔隙部位。相比R Inconel 718合金,SLM Inconel 718合金的活性更低、腐蚀速率更小、耐蚀性能更优,其主要原因在于：SLM Inconel 718合金表面生成的钝化膜中多孔NiO的含量更低,致密Cr₂O₃的含量更高,钝化膜更加致密,并且钝化膜的载流子密度更低,因此,SLM Inconel 718合金的钝化膜保护性能更好,耐蚀性能更优。     

双金属复合管在强腐蚀油气田环境下的应用分析及其在国内的发展

通过国外耐蚀合金在油气田中的应用,阐述了耐蚀合金在高含H2S、CO2、C1-等强腐蚀介质等环境条件具有很好的防腐作用,但与碳钢相比耐蚀合金将会使生产成本大为增加,而双金属复合管则很好的将耐蚀合金与碳钢管的性能进行了有机结合,可有效降低油气田中存在的高腐蚀、高成本难题,将成为高含H2S、CO2、C1-等强腐蚀油气田管材应用的一种趋势。     

Mg合金的腐蚀与防护

介绍了Mg合金的腐蚀原理、腐蚀类型以及合金元素在镁合金中的作用。综述了Mg合金的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、化学镀等经典的表面处理方法 ,以及快速凝固工艺和表面改性技术对Mg合金表面耐蚀性能的影响。Mg合金易发生全面腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀和高温氧化。解决Mg合金腐蚀的方法有 :一是研究新合金 ,提高Mg合金自身的热力学稳定性 ,稀土Mg合金是最有前途的耐蚀合金 ;二是通过表面处理使Mg合金表面富SiO2 和Al2 O3 、含SiC和F-等物质或获得的非晶态的涂层结构能有效地提高Mg合金的耐蚀耐磨性能 ;三是改进加工工艺 ,快速凝固和激光退火不仅能获得力学性能优秀的Mg合金产品 ,还能获得纳米结构的表面涂层防护膜 ,提高Mg合金的耐蚀耐磨性能。使镁合金表面涂层结构纳米化、玻璃化是表面处理工艺的发展趋势。     

激光选区熔化Inconel 718合金高温腐蚀性能

研究激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)制备Inconel 718合金的高温腐蚀性能,揭示了不同热处理工艺对腐蚀性能的影响规律。利用超景深显微镜、XRD、SEM表征了腐蚀后的形貌及产物。结果表明:SLM态的高温腐蚀质量损失速率远大于热处理态的,经标准热处理与均匀化热处理的合金其高温耐腐蚀性能与锻件的相当,时效热处理合金在经过25 h腐蚀后,原始态熔池边界消失,元素均匀化程度提高,氧、硫元素扩散通道关闭,抗腐蚀性能提高;经过75 h后,合金表面产物包括氧化物和硫化物,各热处理态合金表面的氧化物成分没有发生变化。重点分析和讨论SLM制备Inconel 718合金的高温腐蚀机理,建立了SLM态Inconel 718合金的高温腐蚀过程中元素扩散模型。     

化学镀镍磷合金在模拟烟气环境中的腐蚀行为

采用均匀浸泡和电化学试验研究了化学镀镍磷合金在硫酸介质中的耐蚀性能,并对化学镀镍磷合金在模拟烟气环境中的耐蚀性能进行评价。结果表明,化学镀镍磷合金具有较好的抗硫酸腐蚀性能,其抗硫酸露点腐蚀性能好于20~#碳钢。     

Inconel718合金在高含H_2S/CO_2环境下的应力腐蚀行为

针对高含硫油气田开发过程中所面临的材料腐蚀问题,利用CORTEST哈氏合金高压釜对高强度Inconel718合金在2.07MPa H2S分压、3.45MPa CO2分压、10%Na Cl水溶液,177℃下进行720h的应力腐蚀开裂试验。研究在此环境下合金材料的应力腐蚀敏感性,运用EPMA分析了试样被腐蚀后的微观形貌与结构特征,利用ICP分析了水样成分,对比发现了腐蚀后钝化膜表面主要是Ni S2和Cr2S3。应力腐蚀开裂试验表明,这种高强度Inconel718合金在不强于此环境下的应力腐蚀敏感性小,未发现应力腐蚀裂纹。     

耐蚀合金油井管的发展概况

列举了镍基合金管主要腐蚀介质的临界值;总结了主要合金元素的作用及耐蚀机理;介绍了国内外耐蚀合金油井管的发展现状,相关钢管厂耐蚀合金油井管的化学成分、机械性能要求,及国内钢管厂利用高温高压釜设备模拟井况条件对镍基合金腐蚀产物膜的分析结果,和对其抗腐蚀能力的评价。     

NiTiNb形状记忆合金管接头的耐蚀性能

采用模拟环境腐蚀实验、电化学腐蚀实验,结合SEM等手段,研究了内脊型NiTiNb形状记忆合金（SMA）管接头在典型环境中的安全性和耐蚀性能．结果表明,在外加应力、腐蚀介质、航空油压以及高温烘烤等模拟环境因素的作用下,NiTiNb合金管接头系统能安全可靠的工作,合金表面完整连续,耐蚀性能优良．电化学腐蚀测试表明该合金在NaCl溶液中具有良好的耐蚀性能,90℃时点蚀电位约为240mV,腐蚀电流密度只有约30μA／cm^2．随着NaCl溶液温度的降低,合金的腐蚀电流密度变小．腐蚀电位正移,合金的耐蚀性提高．NiTiNb合金在NaCl溶液中的电化学阻抗谱（EIS）由单一的容抗弧构成,这与表面生成了一层与基体紧密结合的致密TiO2保护膜有关,它对提高合金在溶液中的耐蚀性能有利．     

口腔微生物对钛及其合金的腐蚀影响研究进展

钛及其合金以其良好的耐蚀性能、机械性能和生物相容性,被广泛应用于牙科领域;口腔是一个极其复杂的微生物环境,微生物对钛及其合金的腐蚀影响不可忽视。综述了几种常见口腔微生物对钛及其合金的腐蚀研究现状,探讨了钛材在口腔环境中的腐蚀机理,并对钛及其合金的口腔微生物腐蚀研究趋势进行了展望。     

哪种金属更耐腐蚀?——双相钢石油管材耐腐蚀性能的对比与合理选用

文章介绍了双相钢及其他耐蚀合金的主要腐蚀形式(均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀开裂等),列出了适用于含H2S/CO2腐蚀环境的油井管材质(低Cr钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢和Ni基合金等),对双相钢及其他耐蚀合金腐蚀性能进行了比较,并且重点对JFE、NKK、SM和V&M四厂家选材指南进行了对比,并指出各厂家选材指南存在的问题。     

新型550ΜPa级抗硝酸腐蚀钛合金的研究

为满足工程对耐蚀结构材料的需求,设计并研制了新型抗硝酸腐蚀合金Ti550。文中介绍了新合金设计思想、力学性能、工艺成形性和腐蚀性能,重点介绍了硝酸溶液浓度、焊接热循环、更换溶液、添加金属离子等对新合金耐蚀性的影响。     

镍基合金718在H2S/CO2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究了镍基合金718在模拟苛刻油田环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,在模拟高温高压H₂S/CO₂腐蚀环境中,718合金腐蚀轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。电化学测试结果表明,在模拟CO₂腐蚀环境中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,而在模拟H₂S/CO₂腐蚀条件下的阳极极化曲线呈现多次活化-钝化转变现象,表明腐蚀产物膜的稳定性降低;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含H₂S时材料显示单一的容抗弧,加入H₂S时低频显示扩散阻抗控制,饱和CO₂溶液中718合金具有相对较大的极化电阻。     

新型550MPa级抗硝酸腐蚀钛合金的研究

为满足工程对耐蚀结构材料的需求，设计并研制了新型抗硝酸腐蚀合金Ti550。文中介绍了新合金设计思想、力学性能、工艺成形性和腐蚀性能，重点介绍了硝酸溶液浓度、焊接热循环、更换溶液、添加金属离子等对新合金耐蚀性的影响。     

防喷器用718合金在CO_2、H_2S/CO_2环境中的腐蚀行为研究

通过腐蚀失重、应力腐蚀开裂(SCC)性能评价实验以及电化学测试研究了镍基合金718在模拟苛刻H2S/CO2环境和CO2环境中的腐蚀行为。结果表明:在模拟高温高压H2S/CO2腐蚀环境中,镍基合金718具有极其优越的抗均匀腐蚀、局部腐蚀和SCC性能;在饱和CO2腐蚀体系中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,加入H2S后,极化电阻减小,钝化膜的保护作用减弱;镍基合金718在饱和CO2溶液体系中均具有较好的钝化和再钝化能力,且在50℃时,其点蚀电位最高,滞后环最小,耐缝隙腐蚀性能良好。     

磁应力检测技术在双金属复合管检测上的实践

在高腐蚀性油气输送管道中,已经使用双金属复合管,其中内层是较薄的耐蚀合金内衬层,起到防腐蚀的作用,外层是较厚的普通钢质输送管用作结构支撑增加管材强度.内衬耐蚀合金层与钢质管材结合处的缺陷,以及管线焊接施工中造成的焊缝处的缺陷,通常会造成外层钢管内壁腐蚀的加速,引发管道腐蚀穿孔而发生泄漏,影响油气输送管道的安全运行.针对...     

铁镍基合金3YC61的复合强韧化工艺

服役于高含硫油气勘测、开采的设备,受到介质、温度、压力的影响,容易发生应力腐蚀和应力腐蚀断裂（SSC和SCC）,这就对金属材料的力学及耐腐蚀性能提出了苛刻的要求。本文对铁镍基合金3YC61的热处理复合强韧化工艺开展了系统研究,结果表明：3YC61合金的最佳固溶热处理温度为980~1000 ℃;最佳一级时效热处理温度为730~770 ℃,辅以炉冷至620 ℃＋620 ℃×7 h+AQ的二级时效热处理后,合金的力学性能均达到甚至超过了Incoloy 925合金的性能指标。复合强韧化能同时提高3YC61合金的强度、韧性和塑性,合金的综合性能特别是强度已接近Inconel 718合金。     

铁镍基合金3YC61的强韧化工艺

服役于高含硫油气勘测、开采的设备,受到介质、温度、压力的影响,容易发生应力腐蚀和应力腐蚀断裂(SSC和SCC),这就对金属材料的力学及耐腐蚀性能提出了苛刻的要求。本文对铁镍基合金3YC61的强韧化工艺开展了系统研究,结果表明:3YC61合金的最佳固溶热处理温度为980~1000℃;最佳一级时效热处理温度为730~770℃,辅以炉冷至620℃+620℃×7 h+AQ的二级时效热处理(总时效时间18 h)后,合金的力学性能均达到甚至超过了Incoloy 925合金的性能指标。直接时效强韧化能同时提高3YC61合金的强度、韧性和塑性,合金的综合性能特别是强度已接近Inconel 718合金。     

油气工程用Inconel 718合金激光焊接头的氢脆行为

采用激光焊接工艺,对油气工程用4 mm厚经1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×8 h时效和1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×16 h时效两种热处理后的Inconel 718合金进行激光焊接,结合微观组织分析、拉伸性能分析和断口形貌分析,对合金母材及激光焊接头在原位充氢条件下的氢脆行为进行了研究。结果表明:长时间时效导致δ相大量析出,使合金母材的氢脆敏感性指数从正常时效态的0.27提高到过时效态的0.48。激光焊接头整体的氢脆敏感性没有受焊前热处理的影响,分别为0.39和0.38;由于焊缝内Laves相的析出,导致激光焊接头的氢脆敏感性高于正常时效态的母材。     

工业级锆及锆合金焊接的最新研究进展

锆及锆合金是一种性能优良的耐蚀结构材料,在核工业和化学工业具有广阔的应用前景,优良的焊接性能对设备的使用寿命和可靠性至关重要。在分析锆材焊接特性的基础上,对锆及锆合金焊接工艺、力学性能、残余应力分布、耐蚀性能和腐蚀机理等方面的最新研究进展进行了综述,并展望了锆及锆合金焊接在工业中的应用前景。