Cr-Mo、Ni-Mo及其组合镀层防止不锈钢换热器缝隙腐蚀的研究

不锈钢的缝隙腐蚀发生于不锈钢与金属或非金属所构成的缝隙内表面上。由于缝隙腐蚀的产生给生产造成跑、冒、滴、漏甚至停工停产的事故，防止不锈钢缝隙腐蚀的研究显得尤为重要。本研究重点是通过表面覆层技术来达到减缓不锈钢换热器件以法兰盘为代表的缝隙腐蚀。以镍一铬一铝合金覆层为重点，研究了喷焊（涂）层、电镀层、化学镀层以及钝化膜和有机涂层等覆层技术防止缝隙腐蚀的效果。通过三氯化铁浸泡试验，人工海水充气试验和工厂工况应用试验的结果表明：2833镍基等离子喷焊合金层的耐缝隙腐蚀特性明显优于316不锈钢。用2833镍基合金层…     

工业阀门用镍和镍基合金铸件技术条件(GB/T 35740-2017)解析

介绍了国家标准GB/T 35740-2017―工业阀门用镍和镍基合金铸件技术条件的制订目的,分析了国内外相关标准的差异,论述了镍和镍基合金铸造技术和特性。     

304、316不锈钢和Inconel 617镍基合金在硝酸熔盐中的腐蚀行为

将304、316不锈钢和Inconel 617镍基合金在565℃硝酸熔盐(60%NaNO_3+40%KNO_3,质量分数)中进行长时静态腐蚀试验,对比研究了3种材料的腐蚀动力学曲线以及表面腐蚀形貌、物相组成和微区成分。结果表明:3种材料均发生了氧化腐蚀,其中304和316不锈钢具有抛物线型的腐蚀动力学特征,而Inconel 617镍基合金在短暂质量增加之后出现了明显的腐蚀质量损失现象;Inconel 617镍基合金的耐腐蚀性能最好,304不锈钢的最差;在腐蚀初期,304、316不锈钢表面均形成了针状和片状腐蚀产物,随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物转变为尖晶石结构,Inconel 617镍基合金表面的腐蚀产物呈颗粒状,随着腐蚀时间的延长,部分颗粒变大;304和316不锈钢表面均形成了以Fe_2O_3和(Fe,Cr)_3O_4为主的腐蚀产物层,Inconel 617镍基合金表面则形成了以NiO和CoO为主的腐蚀产物层。     

节镍、代镍铸钢的研究与应用

随着石油、化工、造纸、化纤工业的发展,合金钢所占的比例不断增加,例如:近十年来苏联生产的合金钢铸件增加了90%,英国、美国、日本各国也逐年增长。因高合金钢中通常含镍量较高,故随着高合金钢铸件生产的不断增长,镍的消耗量也与日俱增,引起国际市场上镍的价格不断上涨,这对缺镍资源的苏联、东欧以及其他国家带来一定威胁,故近年来这些国家十分重视节镍、代镍的研究与应用。本文介绍几种国外已在生产上应用的节镍、代镍铸钢的性能。     

电弧加工参数对镍基高温合金表面质量的影响

镍基高温合金材料是一种高强度、高耐热性的典型难加工材料。利用短电弧加工技术对这种材料进行短电弧加工试验与分析,针对镍基高温合金材料的切削特性分析了其电加工特性和电弧加工机理,采用正交试验方法对镍基高温合金的电弧加工特性进行试验研究,确定出了加工电压、放电间隙和主轴转速这3个试验因素对表面质量的影响水平,并得出影响因素水平从大到小依次为:电源电压、放电间隙、主轴转速。     

合金元素含量对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜和电化学交流阻抗谱研究了Q235B、SPA-H钢和2种不同镍、铬及铜含量的耐候钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性。结果表明:在有Cl-存在的环境中,当镍和铜含量都很低时,单独添加铬在腐蚀前期对减缓腐蚀有利,而在后期对腐蚀有促进作用;镍的质量分数小于0.25%时对耐蚀性的影响不起主导作用;电化学交流阻抗试验结果与腐蚀质量损失试验结果一致;4种钢周期浸润腐蚀48h后的锈蚀量都比较少,腐蚀192h后的锈蚀量明显增加。     

超级13Cr油管钢在含Cl-溶液中的腐蚀行为及其表面腐蚀膜的电化学特性

在室温不同质量分数(5%～35%)NaCl溶液中对超级13Cr油管钢进行浸泡腐蚀试验,研究了该钢的腐蚀形貌、腐蚀速率、腐蚀产物及其表面腐蚀膜的电化学特性。结果表明:试验钢在NaCl溶液中具有较好的耐蚀性;随NaCl质量分数的增加,其耐蚀性降低,当NaCl质量分数大于25%时变化尤为显著,腐蚀形式由局部腐蚀发展为全面腐蚀,腐蚀产物主要为Fe_3O_4,腐蚀膜疏松不致密;腐蚀膜的极化曲线存在钝化区,具有钝化特性,在低频区的电极过程为扩散控制,在高频区则为电荷传递控制,其阻抗由一个时间常数确定。     

脉冲喷射电沉积纳米镍涂层的组织与耐腐蚀性能

采用脉冲喷射电沉积方法在45钢基体表面制备了纳米镍涂层,用扫描电镜和X射线衍射仪研究了平均电流密度对镍涂层表面形貌、微观组织结构及平均晶粒尺寸的影响,并进行了耐腐蚀性试验.结果表明:用该方法制备的纳米镍涂层表面比较平整、晶粒细小并且结合较致密,但晶粒间仍存在一定的孔隙;随着平均电流密度的增大,平均晶粒尺寸先变小再变大,当平均电流密度为39.8 A·dm-2时涂层最致密,平均晶粒尺寸最小(13.7 nm);纳米镍涂层试样的耐腐蚀性能有较大的提高,但经过一段时间后腐蚀速率有所上升,这可能与腐蚀介质的渗入有很大关系.     

第十讲 复合表面技术与设备维修（下）

三、以增强耐蚀性为主的复合表面技术 1.多层镍/铬电镀 多层镍/铬镀层已成为在严酷环境下使用的钢铁零件的防护装饰性镀层,在摩托车、汽车等户外交通工具上得到越来越广泛的应用。目前常用的镀层类型有: 半光亮镍/光亮镍/铬; 半光亮镍/光亮镍/镍封/铬; 半光亮镍/高硫镍/光亮镍/铬; 半光亮镍/高硫镍/光亮镍/镍封/铬 从单层镍到双层镍、三层镍体系,其耐蚀性和外观依次得以改善。单层镍体系在铬层缺陷处开始针孔腐蚀,并迅速穿透镍层至基体;双层镍体系腐蚀向横向扩展,腐蚀坑呈“平底”特征;多层镍体系中的光亮镍相对半光亮镍是一个阳极性保护镀层,而高硫镍的电位更负,对半光亮镍和光亮镍均起阳极保护作用。     

金属材料海洋环境腐蚀试验方法研究进展

详细阐述了海洋环境腐蚀及其影响因素,对海洋环境腐蚀的室内模拟腐蚀试验和室外实海腐蚀试验方法进行了比较分析,指出了现有金属材料海洋环境腐蚀试验研究方法的优点、缺点以及发展方向,提出了对各腐蚀区有针对性地进行室内模拟腐蚀试验,制定了涵盖不同海域、季节和腐蚀区的系统化室内模拟腐蚀试验标准,并开发出计算机虚拟仿真试验技术。本文进行了大量的旁征博引,以期增添可信度和可读性。     

水化学条件对密封面材料的局部腐蚀性能影响

本文以反应堆压力容器密封面堆焊材料Inconel 152和Ni327为研究对象,E308L为对比材料,开展了三种材料在标准规范水质、模拟工况水质和偏离水质条件下的点腐蚀和缝隙腐蚀试验。试验结果表明,镍基合金堆焊材料Ni327和Inconel 152在标准规范水质和模拟工况条件以及偏离水质1和偏离水质2的试验条件下,都比不锈钢E308L具有良好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,特别是Inconel 152的耐局部腐蚀性能更优于Ni327;在高温含氧水中,氯离子浓度对镍基合金点腐蚀和缝隙腐蚀性能的影响程度较之氧含量更大;氧元素对材料的缝隙腐蚀性能的影响要远远超过点腐蚀性能,同时,这项研究结果可为后续核动力装置密封面的改进和设计选材提供强有力的技术支持。     

磁场下电沉积镍晶微铸件表面形貌与织构研究

磁场作用下电沉积制备镍晶微铸件,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射图谱(XRD)分析了电流密度和磁场强度对镍晶微铸件的表面形貌及组织结构的影响。结果表明:随着电流密度的增加,镍晶微铸件电铸层的织构取向发生变化,由(111)方向变为(200)方向,微铸件的表面晶粒呈现出先减小后增大的规律。随着磁场强度的增加,镍晶微铸件电铸层(200)晶面织构得到抑制,(111)晶面织构得到加强,微铸件的表面晶粒随着磁场强度的增加得到持续细化。     

电喷镀SiO_2/PTFE-Ni复合镀层的性能

用高速电喷镀技术在钢基片上制得了含有纳米SiO2和聚四氟乙烯(PTFE)的镍基复合镀层;在镀液中加入适当的分散剂,用磁性搅拌机对镀液中的纳米颗粒进行分散,用扫描电镜观察镀层的表面形貌和显微组织;用销-盘对磨形式对镀层的滑动磨损性能及其在人造海水中的腐蚀速率进行了试验研究。结果表明:喷射速度越大,镀层越致密;SiO2和PTFE可以提高镍镀层的致密性、细化镀层晶粒,显著提高镀层的耐磨性;同时含有两种颗粒的复合镀层的耐磨性比只含一种颗粒的耐磨性高;镀层中PTFE含量越高,其在人造海水中的耐腐蚀性能越好。     

龟喷镀SiO2/PTFE-Ni复合镀层的性能

用高速电喷镀技术在钢基片上制得了含有纳米SiO2和聚四氟乙烯(PTFE)的镍基复合镀层;在镀液中加入适当的分数剂,用磁性搅拌机对镀液中的纳米颗粒进行分散,用扫描电镜观察镀层的表面形貌和显微组织;用销-盘对磨形式对镀层的滑动磨损性能及其在人造海水中的腐蚀速率进行了试验研究.结果表明:喷射速度越大,镀层越致密;Si02和眦可以提高镍镀层的致密性、细化镀层晶粒,显著提高镀层的耐磨性;同时含有两种颗粒的复合镀层的耐磨性比只含一种颗粒的耐磨性高;镀层中PTFE含量越高,其在人造海水中的耐腐蚀性能越好.     

消除铸件内部缺陷的有效方法——热(艹寺)静压

高温合金铸件的内部孔隙、疏松等铸造缺陷,影响了零件的机械性能和使用可靠性。采用热等静压技术,可使铸件内部孔隙完全闭合,并扩散连接而使铸件致密化,再经适当的热处理后,可明显地提高铸件的强度、塑性和疲劳性能。热等静压工艺参数和随后的热处理对铸件内部孔隙的闭合作用,以及金相组织和机械性能的影响等问题,本文通过对镍基高温合金铸件的试验,得出了有参考价值的规律。     

不锈钢焊接波纹管失效原因分析

针对某公司不锈钢波纹管膨胀节开裂失效进行了化学成分分析、硬度测试,并进行了裂纹部位金相组织分析、断口解理和断口异物的能谱分析。研究表明,不锈钢波纹管材质的化学成分符合相关技术要求,但主要合金元素铬、镍含量均处下限;断裂面腐蚀区含有与硫、氯相关的腐蚀物,波纹管内壁峰底区加工后的拉应力和服股中拉应力迭加作用下产生应力腐蚀开裂。     

铁镍基合金925在含硫、H_2S和CO_2盐溶液中的腐蚀行为

在150℃含硫、H_2S和CO_2的盐溶液中,对铁镍基合金925分别进行了均匀腐蚀和四点弯梁应力腐蚀试验,分析了腐蚀后的形貌和腐蚀产物组成,研究了腐蚀反应机理。结果表明:均匀腐蚀试验360h后,铁镍基合金925表面有明显的局部腐蚀现象,计算所得的均匀腐蚀速率约0.37mm·a~(-1),腐蚀产物主要由铁、镍和硫组成,单质硫的加入是合金发生局部腐蚀的主要原因;应力腐蚀试验1 080h后,该合金没有出现应力腐蚀开裂,腐蚀产物含有大量氧元素,说明有较多的H_2O或OH~-参与了腐蚀反应。     

700℃超超临界机组大型高温合金铸件制造技术现状及可行性分析

对700℃超超临界机组汽轮机用大型高温合金铸件的制造进行研究,通过对国内外研究现状、国内生产设备情况及生产过程中可能遇到的问题等因素的综合分析,认为采用In 625合金通过电炉+钢包精炼炉VOD冶炼、砂型铸造及拼焊成形是现阶段我国生产大型镍基合金铸件较为可行的方法。     

乙烯裂解炉管焊缝腐蚀原因分析

针对中国石化3家百万吨乙烯企业采用加氢尾油原料时乙烯裂解炉管焊缝腐蚀泄漏问题开展了试验室解剖分析、腐蚀模拟试验、流场模拟研究工作。结果表明,腐蚀部位主要位于25Cr35NiNb材质的入口管下部焊缝处,发生腐蚀焊缝大多采用Inconel 82焊丝焊接,腐蚀速度快,呈烧蚀状,一般几天至几个月;该腐蚀为选择性腐蚀,腐蚀严重部位发生穿孔,沿腐蚀边缘有一层致密氧化层,氧化层与基体之间或局部优先沿晶腐蚀的晶界上含硫元素,腐蚀产物中含S,Cl,Na等元素;推断成分为镍基或者高镍材质焊缝处发生的乙烯裂解炉管腐蚀泄漏是由熔盐腐蚀导致的,熔盐成分主要为Na_2SO_4+NaCl。此外,还就如何避免或者减缓该类腐蚀提出了建议。     

防止不锈钢铸件的粘砂

在生产高铬镍不锈钢铸件时,铸件粘砂现象较比严重。如何能够获得表而光洁的铸件呢?我们有这么一点体会:我厂生产不锈钢(如ZGICr18Ni9Ti,ZGCr18Nil2Mo2Ti等阀类铸件,是采用粘土干模砂制作铸型和砂芯的。在1973年以前,用6/12目的石英砂混制干模砂作面砂,铸件表面粘砂很严重。为了克服铸件粘砂,74年,又改用40/70目石英砂,75年以后又进一