容器用钢应力腐蚀及电化学研究

着重研究316L、16MnR、20钢在H2S介质中的应力腐蚀及应力腐蚀过程中的电化学行为，评定316L、16MnR、20^#在H2S介质中的应力腐蚀开裂的敏感性，测定316L、16MnR、20^#在H2S介质中发生时的电位变化，为在H2S介质中选用抗应力腐蚀容器用钢，及用电化学方法提高H2S介质中容器用钢的抗应力腐蚀性能提供依据。     

铬颗粒尺寸对镍-铬复合镀层900℃抗空气氧化和耐Na_2SO_4熔盐腐蚀性能的影响

采用复合电镀技术,在镍基体上分别制备了纳米铬-镍复合镀层和微米铬-镍复合镀层,用XRD、SEM/EDS等仪器分别对两种复合镀层在900℃空气中的氧化行为和在900℃Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为进行了研究.结果表明:与微米铬粒子增强的Ni-30%Cr复合镀层相比,纳米铬粒子增强的Ni-11%Cr复合镀层表现出更好的抗高温氧化和耐腐蚀性能;铬颗粒尺寸的减小增加了单位面积内Cr2O3的形核量,缩短了不同Cr2O3核间的距离,从而加速了保护性Cr2O3氧化膜的快速形成,这是Ni-11%Cr复合镀层抗氧化和耐腐蚀性能更好的主要原因.     

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性研究

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性试验研究表明现有的16MnR钢制的常减压设备在总硫含量小于2.0%的情况下仍可继续使用.在炼制高硫油的常减压装置中,16MnR钢制设备的均匀腐蚀速率可取0.16mm/a.在316L钢慢拉伸应力腐蚀试验中,Cl-浓度和温度对应力腐蚀的影响较大,而H2S浓度和pH值的影响相对较小,出现应力腐蚀的Cl-起始浓度约为250mg/L.     

纳米TiO2化学镀层的研究

采用化学镀的方法，在镀液中加入纳米TiO2微粒，通过超声波分散与磁力搅拌结合，使纳米粒子与基质金属共沉积得到纳米TiO2复合镀层。通过物相分析以及硬度测试等手段对复合镀层进行了分析，并对复合层的光催化特性进行了研究。得出结论，采用纳米复合化学镀可以在基本不损失光催化活性的条件下得到耐磨的光催化复合材料。对于光催化器件具有重要的意义。     

聚氨酯/TiO2纳米复合材料冲蚀磨损特性研究

以纳米TiO2作为填料,制备耐磨蚀聚氨酯纳米复合材料.用相对抗磨损性法评价了聚氨酯纳米复合材料的冲蚀磨损性,通过扫描电镜观察聚氨酯纳米复合材料的磨损形貌,尝试解释纳米TiO2增强聚氨酯复合材料抗含沙冲蚀磨损性能的机理.试验结果表明,纳米粒子均匀分散于聚氨酯中,使聚氨酯弹性体耐磨蚀性得以提高.聚氨酯/TiO2纳米复合材料的抗冲蚀磨损性能分别是45#钢的10.67倍,2Cr13钢的6倍,纯聚氨酯的1.28倍,TiN/聚氨酯复合材料的1.09倍.     

16MnR、316L钢在高含友原油中的腐蚀性研究

16MnR、316L钢在高含硫原油中的腐蚀性试验研究表明：现有的16MnR钢制的常减压设备在总硫含量小于2．0％的情况下仍可继续使用。在炼制高硫油的常减压装置中，16MnR钢制设备的均匀腐蚀速率可取0．16mm/a。在316L钢慢拉伸应力腐蚀试验中，Cl^-浓度和温度对应力腐蚀的影响较大，而H2S浓度和pH值的影响相对较小，出现应力腐蚀和Cl^-起始浓度约为250mg/L。     

纳米SiC/Ni复合镀层的制备及其摩擦磨损性能

用电沉积方法在316L不锈钢表面制备了纯镍镀层和纳米SiC/Ni复合镀层,考察了电镀时间、SiC质量浓度、电流密度和镀液温度对复合镀层中纳米SiC含量的影响,表征了镀层的表面形貌和SiC纳米颗粒的尺寸;最后研究了镀层的摩擦磨损性能。结果表明:复合镀层中纳米SiC的含量随着电镀时间延长、电流密度增大、镀液温度升高以及SiC质量浓度的增大先升高后降低,且最佳工艺参数为电镀时间30min,SiC质量浓度20g·L-1,电流密度2A·dm-2,镀液温度60℃,镀液pH4.5,搅拌速度300r·min-1;与纯镍镀层相比,纳米SiC/Ni复合镀层的晶粒更细小,组织更致密,具有更好的摩擦磨损性能,摩擦因数降低了7%以上,磨损率降低了50%。     

含无机类富勒烯(IF)过渡族金属硫化物纳米复合涂层的环境摩擦磨损特性

采用固-气相反应、反应沉淀和溶剂热诱导法实现了IF-MoS2、IF-WS2纳米粉体的宏观量制备.分别用化学共沉积方法在硬铝基体上制备Ni-P-(IF-WS2)复合镀层,磁控溅射和激光溅射技术在硬铝合金和钛合金基体上制各(Ni,Mo)/IF-(Mo,W)S2梯度纳米复合涂层和IF-(Mo,W)S2/(Ni,Mo)-IF-(Mo,W)S2多层纳米复合涂层.用划痕仪、球-盘式摩擦仪评估纳米涂层的结合力及其在真空(10-2 Pa)和大气中的摩擦磨损性能.Ni-P-(IF-MoS2)化学复合镀层的硬度、摩擦因数和磨损率明显低于Ni-P化学镀层.梯度和多层复合结构有利于涂层与合金基体结合力的提高.(Ni,Mo)/IF-(Mo,W)S2纳米梯度复合涂层和(Ni,Mo)-IF-(Mo,W)S2/IF-(Mo,W)S2纳米多层复合涂层在不同环境下都有低的摩擦因数和磨损率.含无机类富勒烯(IF-)WS2或MoS2的纳米复合涂层具有优良的环境稳定性.     

纳米复合镍电镀层的摩擦学性能

采用纳米复合电沉积方法制备了纯镍、Ni-纳米CeO_2、Ni-纳米ZrO_2和Ni-纳米(CeO_2-ZrO_2)四种镍电镀层,研究了不同镀层的显微硬度及摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜分析了其磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,镀层中纳米颗粒含量相同时,上述四种镀层的显微硬度依次升高,摩擦因数依次降低,并且波动范围变小;磨损率也是依次降低;纯镍镀层呈现严重的粘着磨损特征,Ni-纳米CeO_2镀层表现为严重的磨粒磨损和粘着磨损,Ni-纳米ZrO_2镀层的磨损特征为粘着磨损;而Ni-纳米(CeO_2-ZrO_2)镀层的磨损形式以轻微磨粒磨损和粘着磨损为主。     

15MnNbR钢的性能及其在球罐上的应用

对以为370MPa级(drb≥530MPa)的15MnNbR钢进行了力学性能、抗硫化氢应力腐蚀性能及其焊接性能试验。结果表明：该钢具有优良的综合性能，其强度和韧度优于16MnR钢，而焊接性能及抗硫化氢应力腐蚀性能与16MnR相近，是用于大型液化石油气球罐的理想钢种。