氢与金属的微观交互作用研究进展

许多重要的金属及其合金在冶炼、服役过程中常由于吸收氢而导致其力学性能和抗腐蚀性能的下降,这些性能下降严重威胁着金属材料在机械制造业、基础设施行业和能源行业中服役的安全。氢对金属材料的影响主要体现为氢脆和氢损伤两个方面,提高材料抗氢性能的关键及前提在于理解氢与常见材料微观缺陷的交互作用。近些年来原位透射电镜技术、定量纳米力学测试技术、原子探针技术等实验手段的快速发展极大地促进了氢脆/氢损伤微观机理的研究。简要综述了氢脆/氢损伤微观机理研究领域的研究进展,重点关注了氢对空位、位错、界面等材料微观缺陷行为的影响。     

具有抗HIC性能的X52无缝管线管的研制

通过成分设计与优化,以及对冶炼工艺、轧管工艺及热处理工艺等方面的研究,成功研制和开发了具有抗HIC性能的X52无缝管线管。研究表明,该产品的金相组织为回火索氏体+少量铁素体,力学性能优良且成本较低,具备良好的抗HIC性能,满足X52钢级抗HIC管线管的标准要求。     

27Mn5调质N80Q、L80油井管的生产实践

通过对27Mn5钢的硬度、淬透性及调质工艺参数的研究,得到力学性能和硬度满足N80Q和L80油井管要求的调质工艺参数.生产实践表明,用27Mn5调质生产N80Q、L80油、套管的工艺完全可行,但不适合同级别接箍坯料的生产.     

汽车车轴管疲劳寿命偏低原因分析与改进

通过化学分析、力学性能检测、光学显微镜、扫描电镜等实验方式,对SAE1527汽车车轴管疲劳试验断裂试样进行失效分析。结果显示,SAE1527车轴管疲劳寿命偏低的主要原因是热处理工艺不合理,形成了网状铁素体及贝氏体组织,进而造成了屈服强度偏低。提出在生产过程中,要保证产品的淬火温度及冷却速度改进措施,避免形成贝氏体和铁素体不良组织,提高了材料疲劳寿命。     

高强钻杆管性能与热处理参数关系的模型

用回归正交试验法对钻杆用中碳Mn-Cr-Mo合金无缝钢管进行了调质热处理试验和分析,得出了此种高强钻杆用钢热处理工艺参数与产品最终力学性能的关系模型.验证显示,该模型再现性好,可信度高,对实际生产具有很好的指导作用.     

影响K55石油接箍管冲击合格率因素的分析

对K55石油接箍管性能一次合格率统计结果显示,冲击韧性合格与否是影响接箍管性能一次合格率的主要原因.用因果分析图确定出影响接箍管冲击不合的主要影响因素,通过正交试验优选出各主要影响因素的最佳工艺参数,并制定出相应对策,生产实施后,K55石油接箍管冲击韧性一次合格率由43.06%提高到100%.     

抗H_2S腐蚀无缝管线管的研制

依据美国石油协会API Spec 5L标准,通过合金成分设计、冶炼轧制工艺优化、热处理制度筛选等手段,试制了力学性能及抗H_2S腐蚀性能优良的无缝管线管。结果表明:试制管线管热轧态及调质态力学性能及抗酸性腐蚀性能均满足API Spec 5L标准要求。热轧态组织晶粒细小均匀,珠光体片层间距较小,性能满足X52钢级管线管要求,经过900℃淬火+600℃回火调质工艺后,组织中针状铁素体数量增加明显,其综合力学性能最优,可作为X65钢级管线管使用。     

夹杂物对油井管钢氢致开裂腐蚀的影响

对油井管钢进行了pH 2.0溶液浸泡的氢致开裂(HIC)试验。考察了油井管钢的抗HIC性能,分析了不同种类夹杂物对钢板HIC性能的影响。结果表明,在强酸性腐蚀环境中,夹杂物越多,钢对HIC越敏感。诱发油井管钢氢致开裂的夹杂物主要为MnS夹杂物、Al2O3夹杂物和硅铝酸盐复合夹杂物,其中长条状MnS夹杂物危害最大。夹杂物诱发裂纹的初期形貌为夹杂周围出现空洞,空洞的扩展成为氢致裂纹。     

混凝土泵车用耐磨无缝管组织与耐磨性研究

以混凝土泵车用单层耐磨无缝管为研究对象,选取4种目前常用的耐磨无缝管材料,对其耐磨性与组织、硬度的关系进行研究.结果表明,硬度是决定钢管耐磨性的关键指标,在相同的硬度下不同组织的耐磨性差异很大,单层耐磨管内表面在感应淬火后,得到隐针状马氏体、屈氏体及少量贝氏体等混合组织,具有较好的耐磨性能.