热处理对D36钢接头组织及腐蚀性能的影响

采用手工电弧焊对D36级结构用钢进行焊接,分析预热保温工艺对焊接接头微观组织、硬度的影响,并通过电化学测试评价不同工艺焊缝金属在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明:D36钢焊接热影响区铁素体和无碳贝氏体针状平行分布,焊缝区为柱状铁素体和粒状珠光体;经预热保温的焊缝晶粒细化、组织均匀,整体硬度大于210HV1.0,冲击韧性提高,裂纹倾向降低;焊缝经100℃预热+150℃保温后,焊缝腐蚀电流密度最低,为2.4μA/cm2,腐蚀电位接近母材,电荷传递电阻达3683Ω,膜层稳定性最佳,是最优的热处理工艺。     

合金化对不锈钢耐蚀性能影响的研究进展

不锈钢以其自身所具有的高度稳定特性,在生活和工业尤其是石油化工行业中得到越来越广泛的应用,成为当今必不可少的材料之一。然而,作为当前材料损失三大世界难题之一的金属腐蚀,则成为不锈钢材料进一步扩展使用领域的主要壁垒。目前,解决不锈钢材料腐蚀的主要措施有涂层及改变材料中的元素和含量(合金化)。涂层法的防护研究已取得了一定的进展,但仍存在着严重不足,涂料在生产和应用过程中对环境造成的二次污染,使其本身丧失了生存的能力。在石油化工行业中的材料腐蚀,不仅仅是来自于化工介质的直接侵蚀,更多的是在实际生产中的高温、高压和连续操作条件下综合作用的结果。而以改变材料的元素和含量为主的防护措施,不仅降低了涂层防护的弊端,而且能有效地改善石油化工管线设备的服役寿命。因此,近年来该方法已成为该领域的研究热点。合金化作为提高不锈钢耐腐蚀性能的重要途径之一,通过控制引入的微量元素种类和含量,充分挖掘微量元素的改善潜力是当前不锈钢合金化的主要方向。微量合金元素的可控加入,除了会改变原有主合金元素形成析出相的析出过程、分布、结构等来改善基体的性能,更多的作用形式则是通过自身形成特定的析出相,起到细化晶粒和强化等作用。因此,合理控制引入元素的种类和用量,是得到特定析出相进而实现改善不锈钢性能的关键。迄今为止,关于通过掺杂合金元素来提高不锈钢的耐腐蚀性能的研究工作,主要集中于单一掺杂常见的合金元素或者稀土元素对不锈钢材料的性能改善等方面。相关研究表明,相较于常见的合金元素,其他的微量元素如Co、Nb、Ru等同样在掺杂量较少的前提下能够实现对不锈钢耐蚀性能的优化。此外,在合金化过程中,复合添加合金元素既保持了单一元素自身的特定优势,也可以借助与其他元素间的相互作用达到较优异的改善效果。同时,大量的研究结果也发现,无论是单一或复合添加合金元素,合金元素的加入量对不锈钢中掺杂合金元素的改善作用至关重要。本文从改善不锈钢耐蚀性角度出发,总结了近些年合金化对不锈钢耐蚀性能影响的研究进展,同时对不同合金元素共存时对不锈钢耐蚀性能的影响进行了总结。在此基础上,指出了在不锈钢耐腐蚀研究和改善其耐蚀性能过程中存在的问题、可能的改善措施及未来可能的发展方向。     

Ni,Mo和Cu添加对13Cr不锈钢组织和抗CO2腐蚀性能的影响

采用正交实验法,通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ni,Mo和Cu元素的13Cr不锈钢,研究合金的微观组织、结构特征以及饱和CO2油田采出液中的腐蚀电化学和高温高压浸泡腐蚀行为。结果表明:合金组织主要为马氏体和铁素体,随Ni,Mo和Cu含量不同而变化;Ni4Mo1.2Cu1.4合金中马氏体含量较高,硬度达到296.48HV1.0;所有合金均呈现出明显钝化特征,Ni4Mo1.2Cu1.4合金具有最低的维钝电流密度2.99×10-6A.cm-2和最高的点蚀电位0.35V(SCE),钝化稳定性最高;制备合金在高温高压下的浸泡腐蚀速率为0.041～0.053mm/a,低于0.076mm/a;Ni,Mo和Cu元素加入提高了合金的自腐蚀电位,降低了腐蚀倾向,其中Cu对于改善合金耐蚀性能作用最为突出。     

用啮合功率法计算平动齿轮机构效率的局限性

平动齿轮机构不但具有较大传动比也具有较高的机械效率 ,这一点可由实测的三环减速器的效率得到证实。然而 ,在利用啮合功率法来计算该机构的效率时 ,结果偏差较大 ,文中对这一问题进行了讨论 ,分析了用啮合功率法计算平动齿轮机构效率的局限性     

N80和Cr13钢在含CO2油田采出液中缓蚀性能研究

利用电化学工作站测试N80和Cr13两种钢在饱和CO_2油田采出液中添加不同浓度的ZK缓蚀剂的腐蚀行为,分析缓蚀剂用量对其腐蚀行为的影响规律,用高温高压反应釜借助失重法和腐蚀形貌观察确定最佳缓蚀剂用量下两种钢的缓蚀性能。结果表明:静态时,N80和Cr13钢在饱和CO_2油田采出液中分别呈现活化和钝化特征,N80钢的ZK缓蚀剂最佳用量为500 m L/L,而Cr13钢则为1 000 m L/L;动态时,N80钢缓蚀效率达97.95%,而Cr13钢则为95.20%。     

材料专业创新型人才培养实践教学研究

高等学校的实验和实践环节是培养学生创新精神和创新能力最生动、最关键的一环,也是高等工程教育教学改革的重要课题之一.本文以培养材料专业创新型人才为目标,确定了实践教学改革的总体思路,提出了实践教学改革的具体内容和保障措施.     

激光熔覆Fe基高Cr涂层组织及抗CO_2腐蚀性能研究

采用激光熔覆方法制备了Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr共3种不同Cr含量的Fe基涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了涂层的微观组织和物相,借助电化学工作站测试了涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,并与P110套管钢进行了对比。结果表明:激光熔覆Fe基含Cr涂层皆为冶金结合,熔覆层质量良好。在地层水中通入CO2后3种涂层腐蚀趋势变大,但由于表面疏松CaCO3和MgCO3产物的形成,抑制了涂层的腐蚀。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性。Cr含量增加时,由于Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性,但碳化物析出提高了涂层的硬度。     

砂粒和氯离子对P110钢冲刷与腐蚀性能的影响

采用旋转圆盘冲蚀仪并辅以腐蚀电化学工作站分别测试了P110钢(26CrMo4)在含不同砂粒粒径和氯离子浓度溶液中的冲刷腐蚀行为。借助扫描电镜形貌观察,分析了不同氯离子浓度与砂粒粒径对P110钢冲蚀速率和腐蚀行为的影响规律。结果表明:砂粒粒径和氯离子浓度对P110钢冲刷和腐蚀过程有着重要影响,均为腐蚀和机械的协同作用所致。粒径较大的砂粒在冲刷时加速了传质过程,引起腐蚀作用的增加,最终导致整个冲刷腐蚀失重率的增加。氯离子的存在致使腐蚀过程中大量点蚀坑的形成,引起局部冲刷作用的加剧,最终导致P110钢的整个冲刷腐蚀失重速率增加。     

CO_2-EOR环境碳钢和Cr13钢腐蚀产物膜稳定性研究的展望

从CO2腐蚀产物膜稳定性出发,对CO2腐蚀过程中影响碳钢和Cr13钢产物膜稳定性的因素进行了综述,提出了目前存在的问题和解决的方向。     

海洋工程腐蚀防护及水下焊接修复技术研究

从耐海水腐蚀用钢、阴极保护等方面介绍了海洋工程中常用的腐蚀防护措施,重点综述了新型海洋涂层的研究进展,指出了水下焊接技术在海洋工程结构和海底管线的腐蚀修复及应急修理中的重要角色,并总结了影响水下焊接质量的关键问题。