反应熔渗法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料的研究

通过尝试对MoSi2+C坯体中熔融渗Al制备了Mo(Si,Al)2-SiC复合材料,并对其组织及性能进行了研究.反应熔渗Al法制备Mo(Si,Al)2-SiC复合材料中,反应生成物主要为Mo(Si1-x,Alx)2和SiC相,还有少量Mo5Si3C和Al相.随着x值的增加,Mo5Si3C相和Al相逐渐减少,并消失.其组织为片状Mo(Si,Al)2组织间隙中分布着针尖状SiC颗粒;从断口形貌看,SiC颗粒非常细小,团聚在大的Mo(Si,Al)2颗粒周围.根据断口形貌,部分形成的SiC为晶须状,当x=0.4时,形成的SiC多为晶须状,并且形成的晶须状的SiC和Mo(Si,Al)2连成片.反应熔渗Al法制备复合材料抗弯强度是随着x值先增加后降低,在设计值x=0.237时取得最高值.     

高钢级管线钢的有效晶粒尺寸

用电子背散射衍射对系列高钢级管线钢的晶体学参数进行了研究.结果表明:高钢级管线钢中对材料韧性起到积极作用的是晶界取向差大于15.的晶粒;有效晶粒尺寸、晶界取向差频度分布、大角度晶界对小角度晶界比率是高钢级管线钢的重要参数;晶粒尺寸越细、有效晶粒越小、高角度(＞50°)晶粒频度越高,管线钢的韧性越好.     

X100级管线钢的动态塑性变形行为研究

采用原位拉伸扫描电镜试验对X100级管线钢的动态塑性形变行为进行观察，并运用EBSD微观取向分析技术对形变前后管体组织的取向变化进行分析。结果表明，X100级管线钢的微观组织由针状铁素体、粒状贝氏体和M／A岛组成。在拉伸应力的作用下针状铁素体首先发生形变，随着应变的增加，针状铁素体形变累积到一定程度后，导致粒状贝氏体发...     

裂纹尖端张开角及在输气管线止裂预测中的应用

介绍了一种近年来新发展的输气管线断裂控制参量——裂纹尖端张开角(CTOA)的计算模型及方法.国际上计算输气管线动态断裂与止裂的PFRAC软件中视裂纹扩展速度为常数.针对这一问题,利用Alliance管线的实物爆破试验结果,通过分析和模拟提出了一种新的输气管线裂纹扩展速度的衰减模式,并引入到PFRAC计算程序中.采用改进的计算方法和程序,结合西气东输管线,研究了CTOA与止裂长度的关系,分析了输送压力、管材壁厚等因素对西气东输管线动态断裂及止裂的影响.裂纹尖端张开角可用于中国管道动态延性裂纹和止裂的定量评价.     

X80级管线钢的组织和力学性能

对成分(%)为:0.04C,1.87Mn,0.27Mo,0.06Nb,0.006V,0.017Ti的X80级管线钢进行了组织和冲击韧性、强度试验,并与X70级管线钢进行对比。试验结果表明,当X80钢的组织为针状铁素体和细小弥散的贝氏体时,该钢有较好的强韧性,抗拉强度达750 MPa,屈强比接近0.85,高于X70级管线钢。     

国内X80级管线钢的发展及今后的研究方向

介绍了国内外油气管道及高钢级管材的发展情况,国内在X80级管线钢应用基础研究和产品开发方面所开展的工作,及X80级管线钢管的质量状况。分析了X80级管线钢应用中应关注的几个问题。指出：①大口径高压输送及采用高钢级管材是国际管道工程发展的一个重要趋势;②我国实施X80钢级管道工业性工程应用的条件已经基本成熟;③为确保X80级管道的安全可靠,在借鉴国际上先进成功经验的基础上,应进一步加强X80级管线钢应用基础研究和相关的技术攻关。     

材料最佳性能指标组合参量及在油气输送管道工程中的应用

提出了管道材料最佳性能指标组合参量的概念。采用YBB设计准则时的最佳性能指标组合参量为KIC／σY,采用LBB设计准则时的最佳性能指标组合参量为KIC^2／σY,采用双判据法和失效评价图技术时管道材料的最佳性能指标组合参量为Kmat／σY,预测输气管道止裂时的最佳材料性能指标组合参量为M（CV^1/2／σY）,可用Kmat／σY统一表示不同情况下管道材料性能指标组合参量。Kmat／σY。的大小不但决定着管道的失效模式,也决定着管道的安全状态,同时可以作为评价材料综合性能的新参量用于管道材料的质量评价或在管道安全设计与评价中推广使用。     

X80钢的热处理组织和性能研究

利用组织分析、力学性能试验、断口分析等手段,对X80钢的热处理组织和性能进行了研究.结果表明,950℃加热可以使X80钢获得细小、均匀的奥氏体晶粒,适合作为X80钢的淬火温度;在550℃、600℃回火时,X80钢的组织为贝氏体铁素体(BF)+粒状贝氏体(GB),部分铁素体板条合并宽化,部分粒状贝氏体内部亚板条界开始合并...     

X80管线钢管动态裂纹扩展速度计算

X80天然气管线中的延性断裂止裂是当前世界范围内研究的热点和难点问题.运用BTC,RBTC以及HLP模型对X80管线中的动态裂纹扩展速度进行了计算.通过与试验结果进行对比分析发现,RBTC模型计算的动态裂纹扩展速度与试验结果最为符合,HLP模型其次,BTC模型最差.这可归因于RBTC模型中嵌入了更为合理的止裂压力计算结果以及更为准确的通过回归计算得到的常数项.     

泡沫缓蚀机理研究

模拟泡沫钻井腐蚀环境，对配制的防腐稳定泡沫的缓蚀性和发泡能力进行了评价，用电化学测量方法，研究其钝化行为，通过扫描电镜和X射线能谱分析等表面分析手段对腐蚀产物膜形貌与组成进行了分析。结果表明，泡沫具有一定的缓蚀能力；地层水腐蚀后的钢片表面有蚀坑，蚀坑中有类似于食盐状的晶粒出现，添加泡沫后腐蚀层表面颗粒均匀细小，结构更紧密，添加泡沫和缓蚀剂后钢片表面基本无明显腐蚀，但有水流冲刷和钻屑磨蚀的微小痕迹存在。结合实验现象和理论分析，首次总结提出泡沫钻井中泡沫的缓蚀机理，泡沫的缓蚀性主要在于：发泡剂在钢铁表面的吸附；稳泡增粘剂能与地层水中的多价金属离子络合；泡沫对氧的隔绝；泡沫能固定砂粒，减少冲蚀。在泡沫中添加缓蚀剂和除氧剂，泡沫缓蚀能力进一步得到提高。