SHS复合管内衬陶瓷层残余应力分析

经陶瓷材料弹性力学计算,发现分布于陶瓷层中的压应力场强度取决于钢管与陶瓷层的结合强度及陶瓷层壁厚,而分布于陶瓷层中的热应力场强度主要取决于陶瓷层冷却过程中的温度梯度与陶瓷层壁厚.     

重力分离SHS陶瓷涂层致密化的研究

用自蔓延铝热－重力分离法制备了氧化铝陶瓷内衬复合钢管,分析了陶瓷层中气孔形成的原因,研究了预热温度,化学成分,冷却方式对陶瓷涂层密度的影响。     

陶瓷复合方钢管的制备及有限元分析

目前,在方钢管内制备陶瓷层的技术还不成熟.采用重力分离法(SHS),在大截面方钢管内使用型钢作管芯,制备了表面光滑、厚度为1.5-3.0 mm,硬度为1100 HV以上的氧化铝内衬陶瓷层;采用ANSYS软件对陶瓷内衬方管的传热过程进行了模拟计算,并分析了结合力产生的原因.结果显示:钢基体与陶瓷层为箍紧式机械结合;衬层厚度不同,方钢管的温度-时间曲线和残余应力分布不同.陶瓷复合方钢管制备中的冷却温度变化状况可为工艺参数的选择提供参考.     

复合添加剂对SHS陶瓷复合钢管性能和组织的影响

本研究针对Fe2O3-Al体系，采用正交试验法研究了复合添加剂中各组分（SiO2，CaF2，CaO，TiO2）对SHS离心法制备陶瓷内衬钢管性能的影响，并对陶瓷层的组织进行了分析。结果表明复合添加剂中SiO2对于陶瓷层的致密化和压溃强度影响程度最高，TiO2对内衬钢管的压剪强度影响程度最高。通过X射线衍射分析，扫描电镜及能谱分析对陶瓷层进行研究。结果显示，陶瓷层主要由Al2O3，FeAl2O4两相组成，Al2O3呈条状分布，少量钙、钛元素固溶于Al2O3和FeAl2O4中。     

用自蔓延铝热-熔覆法制备陶瓷内衬复合钢管

采用自蔓延铝热-熔覆法制备陶瓷内衬复合钢管，这种复合钢管具有良好的综合性能。研究了陶瓷层与钢管的结合机理和陶瓷层的相结构。通过对Al-Fe2O3系自蔓延燃烧过程的分析得知，扩散燃烧机制为反应过程的主要作用机制。     

用自蔓处铝热—熔覆法制备陶瓷内衬复合钢管

采用自蔓延铝热－热覆法制备陶瓷内衬复合钢管，这种复合多管具有良好的综合性能。研究了陶瓷层与钢管的结合机理和陶瓷层的相结构。通过对Ａｌ－Ｆｅ２Ｏ３系自蔓延燃烧过程的分析得知，扩散燃烧机制的反应过程的主要作用机制。     

陶瓷内衬油管在高温高压H2S环境中的应用研究

通过对N80油管陶瓷内衬前后的金相组织、力学性能对比,和对N80陶瓷内衬油管耐高温H2S腐蚀试验后陶瓷内衬层形貌观察、截面微观形貌及EDS分析,对金属陶瓷内衬的应用作出评价。结果表明:N80油管内衬陶瓷层后,金相组织结果显示有晶粒尺寸变大;力学性能上,N80钢管内衬陶瓷后,抗拉强度、屈服强度得到提高;高温高压H2S腐蚀试验后,N80油管和陶瓷内衬层的失重率都随温度升高而降低;宏观观察可以看到,试验后陶瓷内衬层出现裂纹,并且试样管边缘处陶瓷内衬层有脱落现象;通过对陶瓷内衬层截面SEM和EDS分析,在陶瓷内衬层内和陶瓷与基体的界面处发现S元素。在经过高温高压H2S腐蚀试验后,陶瓷内衬层的失重率得到了很好的抑制,但陶瓷层和陶瓷内层基体仍都发生了H2S腐蚀。     

重力SHS法制备陶瓷衬层的组织与工艺研究

采用预置芯等方法对重力SHS法制备的陶瓷内衬层厚度进行控制,研究预置芯大小、SiO_2添加量等对陶瓷层厚度与组织的影响,考察冷却工艺对陶瓷层组织与性能的影响。研究结果表明,随着预置芯直径增大,陶瓷层厚度先增大后减小;在预置芯直径一定的情况下,随着SiO_2含量的增加,陶瓷层厚度增加。添加适宜的SiO_2有利于获得组织细小而致密的陶瓷层。冷却速度快,凝固组织细化,陶瓷层硬度高;冷却速度慢,熔体分离充分,陶瓷层组织均匀,陶瓷层和钢管结合更加紧密,抗热震性能好。     

SHS离心复合钢管陶瓷内衬的组织结构

采用自蔓延高温合成技术离心法制备Al2 O3陶瓷内衬复合钢管。利用扫描电镜及X射线衍射方法对陶瓷内衬的显微组织及物相构成进行了分析。结果表明 ,陶瓷内衬复合钢管由钢管层、金属铁和陶瓷组成的过渡层以及陶瓷层共三层构成 ,其中钢管与铁过渡层之间为机械结合 ,铁过渡层与陶瓷层之间形成冶金结合。陶瓷层组织由垂直管壁生长的α Al2 O3柱状晶和沿其晶间分布的FeO·Al2 O3铁铝尖晶石相以及少量FeO·Al2 O3·SiO2 玻璃相构成 ,玻璃相分布于铁铝尖晶石的晶界并将其包围起来 ,这种结构有利于减轻铁铝尖晶石对复合管内衬抗腐蚀性的不良影响。     

铝热-离心法制备的不锈钢内衬复合钢管不锈钢层裂纹成因分析

研究了铝热-离心法制备的不锈钢内衬复合钢管中的残余热应力及不锈钢层的组织结构,分析了复合钢管不锈钢层中裂纹产生的原因。研究表明,不锈钢内衬层中的裂纹是钢中的夹杂及析出物使钢变脆以及冷却过程中热应力共同作用的结果。