TC17钛合金表面自纳米化及拉伸试样断口形貌

TC17钛合金经超音速微粒轰击(SFPB)在表面形成一层纳米级别的细小晶粒。研究表明,纳米层厚度随SFPB时间的延长而增大,纳米晶粒尺寸随SFPB时间的延长而减小,30min后表层纳米晶粒尺寸可达16.3nm,且晶粒取向处于随机分布。随着SFPB时间的延长,延伸率有所下降,抗拉强度和屈服强度均有所提升,三者都是开始变化剧烈,随后变化缓和。表面纳米化后,试样断口为延性断裂中的韧窝-微孔聚集型断裂,韧窝形成微孔,然后微孔形成裂纹直至断裂。

1Cr18Ni9Ti不锈钢表面纳米化及力学性能

借助X射线衍射仪、透射电镜对1Cr18Ni9Ti不锈钢在超音速微粒轰击(SFPB)形变热处理过程中的纳米晶组织演化进行表征。研究结果表明,通过SFPB处理,1Cr18Ni9Ti钢表面获得了纳米组织,晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大,直至与基体粗晶相同;经SFPB处理30min后,表面晶粒尺寸趋于稳定,形成平均晶粒尺寸约16nm的随机取向的等轴状纳米晶。随着SFPB时间的增加,显微硬度显著增大,而试样的抗拉强度和屈服强度先升后降,延伸率降低;表面纳米化后拉伸试样断口为韧窝-微孔聚集型断裂,韧窝形成微孔,微孔相连而产生断裂。

20钢和16Mn钢在模拟CO_2驱环境的腐蚀电化学行为

为提供CO_2驱油环境中地面管线钢的选材依据,通过动电位极化曲线和交流阻抗谱研究了20钢、16Mn钢在模拟CO_2驱溶液中的腐蚀电化学行为,并对数据进行了拟合分析。结果表明:在饱和CO_2条件下,20钢在低温阶段易形成具有保护性的产物膜,而随着温度逐渐升高,产物膜变的疏松,腐蚀加剧; 16Mn钢在中低温阶段,随着温度的升高,腐蚀加剧,饱和的CO_2极大地促进了腐蚀的发生。

基于API圆螺纹的气密封螺纹开发及评价

如果能在相对成本最低的API圆螺纹的基础上开发出一种低成本气密封螺纹替代目前的特殊螺纹接头,将带来巨大的经济效益。为此,按API Spec 5B标准,基于圆螺纹设计并加工了一种气密封螺纹结构,接箍中间增加了弹性密封圈,依靠弹性密封圈与套管螺纹的过盈配合实现密封。采用MSC.Marc/Mentat有限元分析软件对其进行了极限承载能力评价,然后按照ISO 13679标准对?73.02×5.51 mm J55钢级气密封螺纹实物进行了ISO 13679 B系试验、C系试验及弯曲条件下气体内压加拉伸试验。结果表明:(1)该气密封螺纹结构气密封性能良好,封堵管端最终内压循环与热循环试验的结果符合ISO 13679标准的要求;(2)该气密封螺纹结构抗内压强度、抗拉伸强度和抗外压挤毁强度均大幅高于GB/T 20657标准的要求。结论认为,该气密封螺纹结构可以在鄂尔多斯盆地低压气井开发中使用,具有大幅度节约套管成本的潜力,也可供新型气密封螺纹结构的设计借鉴。

紫外光固化外保护层的制备及性能研究

制备了新型绝热外保护层并评价其性能。确定了最佳光固化剂,测试外保护层的在腐蚀介质浸泡前后的拉伸强度、冲击强度以及其他五项物化性能。外保护层腐蚀前后拉伸强度分别为71 MPa、61 MPa (酸)、58 MPa(碱)、59 MPa (盐),水平、垂直方向的冲击强度为86 J/m,巴氏硬度为79 HBa,弯曲强度为75 MPa,压缩强度为141 MPa,试样热变形温度高于237℃,导热系数为0. 164 78 W/(m·K)。该外保护层能够有效阻止酸、碱、盐溶液分子进入玻璃纤维和树脂的结合界面,拉伸强度保持率超过80%;水平、垂直方向均具备良好的耐冲击性能,同时具备优良的物化性能,满足了石油天然气行业对外保护层的要求。

油田套管阴极保护技术的应用

油田套管腐蚀是油气开采过程中普遍存在的问题。套管一般深埋于地下,所处的地下环境较为复杂,阴极保护技术可使钢质套管得到保护,从而延长套管的使用寿命。通过一套完整的阴极保护系统技术设计,给出了完整的阴极保护施工方法。通过Beasy软件利用数值模拟技术计算不同阳极埋深对阴极保护电位分布的影响,评价了外加电流阴极保护对井底的保护效果。仿真结果表明:阳极安装在井组中间距离井组横向距离12 m,埋深为100 m,井组可得到良好保护。该技术防腐蚀效果明显,套管腐蚀现象得到显著改善,能满足不同条件下的防腐蚀需求,可在油田开展进一步推广应用。

一种席夫碱缓蚀剂的制备及性能研究

由肉桂醛和苯胺合成席夫碱缓蚀剂,通过静态失重法、电化学测试法研究了在15%盐酸溶液中,席夫碱缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明,加入质量分数1.0%的席夫碱缓蚀剂,钢片的腐蚀速率降为1.637 2 g/(m2·h),席夫碱缓蚀剂为阳极抑制型缓蚀剂,能自发吸附在碳钢表面,符合Langmuir吸附等温式。

模拟下古气藏工况下抗硫油管钢的CO_2/H_2S腐蚀行为

为了更好地理解抗硫油管钢在含硫气田中的腐蚀行为和机理,利用高温高压反应釜装置,结合SEM和XRD分析方法,对N80S和P110S抗硫油钢管在模拟下古气藏环境中CO_2,H_2S共存时的腐蚀行为进行了研究,计算了不同CO_2和H_2S分压比时的腐蚀速率,分析了腐蚀产物特征和成分,探讨了其腐蚀机理。结果表明:2种抗硫油管钢随H_2S含量的增大,腐蚀速率先增大后减小;H_2S微量时抗硫油管钢表面形成了Fe CO3和Fe S等腐蚀物,未见明显的腐蚀坑,随H_2S含量的增大,表面的腐蚀产物为铁的硫化物且存在明显的局部腐蚀。

紫外光固化片材作为保温保冷外保护层的性能

为有效解决保温层下腐蚀问题,同时减少热能损失,提高经济效益,通过室内试验研究,探讨了一种新型保温保冷外保护层的拉伸强度、冲击强度及粘结强度等性能,并对该保护层与传统外保护层进行了性能和工艺对比。结果表明:该新型保温保冷外保护层具有良好的力学性能,并且具有良好的耐酸、碱、盐腐蚀能力;新型保温保冷外保护层保温性能明显优于传统外保护层,并具有防水致密性及高强度的抗踩踏性能,有效避免了保温层下腐蚀问题的发生。

浅谈含油污泥处理技术进展

在石油生产、贮存、运输和炼制过程中有相当可观数量含油污泥产生。含油污泥是含有一系列石油碳氢化合物、水、重金属和固体颗粒组成的乳浊液。由于它在全世界范围内自然毒性和持续不断产生的量,较为有效的处理方法受到了广泛的关注。通过调研,获得了含油污泥的来源、种类特点及其环境影响,并发现对于含油污泥的处理方法大致可以分为两类,即对污泥中石油类的回收和对含油污泥的处置。不过,鲜有研究在关注石油回收和污泥处置的同时,也对污泥中的重金属开展合理处理的研究。因此,在未来的研究中,科研工作者要对含油污泥无害化处理进行深入研究,在达到资源回收利用的同时也满足当前日趋严苛的环保法律法规。

TC17钛合金自表面纳米化机制及组织演化

借助X射线衍射仪、透射电镜及显微硬度仪等先进仪器,研究经超音速微粒轰击(SFPB)处理TC17合金表面自身纳米化晶粒尺寸演化及纳米化机理。结果表明:超音速微粒轰击使TC17合金表面获得了纳米组织,并发生显著的加工硬化,表面显微硬度比基体硬度提高了1倍左右;随着SFPB处理时间的延长,纳米结构层厚度不断增加,晶粒逐步细化,当SFPB处理30 min后晶粒尺寸趋于稳定,在最表层形成了晶粒尺寸约为16.3 nm具有随机取向的等轴纳米晶粒。TC17合金表面自身纳米化主要是位错滑移、位错分割的结果;由于外界多方向载荷的重复作用而产生大量的位错,位错的滑移、积累、交互作用而产生位错墙和位错纠结,位错继续运动进而产生亚晶界、亚晶;随着应变的增加,更多的位错在亚晶界处产生和湮灭,从而使亚晶界、亚晶转变为晶界、晶粒;当位错的产生和湮灭速率达到平衡时,晶粒达到纳米量级。

电子信息材料在低碳经济中的发展应用

本文从集成电路和半导体材料(多晶硅,SiGe-HBT材料)、光电子材料(高亮度LED用GaN基异质外延材料,液晶材料)、新型电子元器件材料(电子封装材料,绿色电池材料,覆铜板材料)3方面介绍了基于低碳经济的电子信息材料的研究现状和发展前景。根据低碳经济的发展需求,展望了电子信息材料的发展趋势:向着大尺寸、智能化、多功能化、高集成化、节能环保型方向发展。