核用TiNbVMo-(Zr,Cr)系难熔高熵合金的组织和性能

开发了三种新型单相BCC结构的韧性Ti_(40)Nb_(25)V_(15)Mo_(5)Zr_(15)、Ti_(40)Nb_(30)V_(20)Mo_(5)Zr_(5)和Ti_(40)Nb_(30)V_(20)Mo_(5)Cr_(5)难溶高熵合金(RHEAs).合金在室温下均表现良好的强韧性,其中Ti_(40)Nb_(25)V_(15)Mo_(5)Zr_(15)的最大抗拉强度为1037 MPa,随着Zr元素含量的降低,Ti_(40)Nb_(30)V_(20)Mo_(5)Zr_(5)的断裂延伸率从8.94%提高至13.96%.Ti_(40)Nb_(30)V_(20)Mo_(5)Cr_(5)在450℃下进行100、300、700 h的静态铅铋饱和氧腐蚀试验后仅形成单层腐蚀扩散层,腐蚀层的厚度没有随时间的增加出现明显变化.

合金元素对耐酸钢耐蚀行为及表面缺陷的影响

耐酸钢具有比碳钢更强的耐酸性能,比耐酸不锈钢更低的合金成本,与涂镀产品相比又减少了电镀/热镀工序,在实际应用中体现出较大的应用价值。本文系统地介绍了合金元素对耐硫酸露点腐蚀钢耐蚀行为、表面质量的影响,对耐蚀钢实际生产中热轧表面缺陷产生原因进行了分析,并提出了有效改进措施。Cu、Sb、Sn、Cr元素的添加在耐硫酸腐蚀方面起着决定性作用,但是,Cu、Sb的选择性氧化会引起一系列表面质量问题,如“铜脆”和氧化铁皮色差,是工业生产的难题。研究发现,Ti能够以鳞片状富集在锈层内部,通过添加钛元素提高晶界密度;优化连铸工艺,避免铸坯在第三脆性区矫直开裂;缩短铸坯在加热炉时间、铸坯加热快速通过铜熔点区间和降低精除鳞温度等措施,在提高强度、有效消除“铜脆”缺陷的同时,还可以有效避免晶间腐蚀。在此基础上,探讨了微合金钛在耐酸钢中的作用及低成本耐酸钢的应用前景。认为,以Sn、Ti替代Sb,实现绿色环保生产,避免耐酸钢在使用过程中的全生命周期污染是新一代耐酸钢发展的趋势。

热变形对Inconel 690合金微观组织及耐腐蚀性能的影响

在不同变形温度与变形量下,对Inconel 690合金进行了单向恒温恒速热压缩物理模拟实验及微观组织演变机制研究。同时,采用动电位极化、电化学阻抗等方法研究了热变形后Inconel 690合金在模拟Cl-渗入的核电站冷却水回路中电化学腐蚀性能。结果表明,在塑性变形过程中,Inconel 690合金中存在动态再结晶行为。随着变形温度的增加,动态再结晶体积分数增加,伴随着晶粒尺寸变大;随着变形量的增大,动态再结晶体积分数增加,晶粒尺寸变化不大。在腐蚀介质中,样品表面均形成了钝化膜,存在较窄的钝化区间以及二次钝化现象。

轧制改性Pb-Ag-Ca-Sr-RE阳极的电化学和力学性能研究

研究了轧制改性处理Pb-Ag-Ca-Sr-RE阳极的性能,考察了轧制方向、变形量和温度对阳极电阻率的影响,以及不同交叉轧制变形量下的阳极电位、槽电压、电流效率、能耗、腐蚀速率和硬度。结果表明:与轧制温度相比,轧制方向和变形量对阳极电阻率有较大影响。在轧制变形量60%、轧制温度35℃的条件下进行交叉轧制改性的阳极具有最佳综合性能:稳定阳极电位1.296 V,槽电压3.08 V,电流效率91.1%,生产锌的电解能耗2771.43 kW·h/t,腐蚀速率4.8 g/(m^(2)·h),硬度35.4 HV。

高腐蚀性油气田用双金属复合管

介绍了双金属复合管的结构特点与生产工艺,总结了其技术优势和经济优势,分析了双金属复合管的应用现状与存在问题,提供了双金属复合管国内外的具体应用实例。认为要在更大范围内推广应用双金属复合管,必须解决耐蚀合金内衬层选用、基管选用评价、双金属复合管的连接和内外层结合强度的评价四个技术问题。

高性能镍基耐腐蚀合金的开发进展

简要介绍了国内外镍基耐蚀合金的开发概况。综述了合金系列、成分及其性能特点。最后指出了镍基耐蚀合金的发展动向,强调性价比、细化合金性能分别代表了当前的两大发展方向。

通用性镍基耐蚀合金的研制

依据百分因子(APF)法,参考现今先进耐蚀合金,预设计了6种APF介于2.5～3.3的通用性镍基耐蚀合金成分.应用真空感应炉和手工电弧炉熔炼合金获得了良好的效果.在氧化性酸和还原性酸进行化学腐蚀,与1Cr18Ni9Ti的耐蚀性能对比.研究结果表明,设计合金具有优异的耐蚀性及良好的通用性,并对设计合金进行了评价;合金在固溶处理后耐蚀性能有所提高;随着APF的增大合金的抗氧化性介质的耐蚀性能提高,抗还原性介质的耐蚀性能降低.

活性元素Y和Ce对Fe-25Cr-40Ni合金高温氧化的影响

用离子背散射和慢正电子束研究了活性元素Y和Ce对Fe-25Cr—40Ni合金在高温初期氧化动力学、氧化膜表层成份和微观缺陷结构的影响,实验结果表明了微量活性元素(≥0.05%)在高温氧化初期显著减少了合金的氧化速率,有效地促进了Cr_2O_3的生长,抑制了Fe和Ni氧化物的形成,改善了氧化膜的微观结构,活性元素结合进入氧化膜并在外层膜中(约几十nm)富集,活性元素Ce抗氧化机理不同于Y,Ce使合金氧化膜的空位缺陷显著降低,主要控制了阳离子沿晶格空位向外扩散,而含Y合金由氧化初期主要控制阳离子沿晶格扩散转变为主要控制阳离子沿晶界向外扩散。

航用蒙乃尔合金摩擦磨损特性的研究

研究了不同组织和摩擦条件下蒙乃尔合金的摩擦磨损性能。结果表明:无论在干摩擦条件还是航空煤油润 滑条件下,具有单相显微组织的蒙乃尔合金具有最佳的摩擦磨损性能,即摩擦因数和磨损失重量均最低,而铸态组 织,尤其晶粒大,其摩擦磨损性能都较差。

酸性油气田用高性能不锈钢的选材与应用

分析了酸性油气田选材标准及体系,重点综述了酸性油气工业用高性能不锈钢的选材特点、评价方法标准和用材现状,还对常用材料性价比进行了简单分析。

不同表面状态对6061铝合金耐蚀性能的影响研究

目的研究在温度和表面粗糙度不同的情况下,6061铝合金的耐蚀性能变化,并研究表面硫酸、硼酸硫酸阳极氧化对提高6061铝合金耐蚀性能的作用。方法对试样进行中性盐雾试验和电化学实验。结果随着表面粗糙度的下降,6061铝合金的耐蚀性有所提高,且表面经过阳极氧化后,试样表面盐粒沉积量大幅下降,腐蚀面积有所减少。随着温度升高,6061铝合金的耐蚀性下降,而当温度达到55℃时,试样表面出现了一定的钝化现象,当温度继续升高,钝化现象消失,腐蚀速率重新上升。结论随温度和表面粗糙度的提高,6061铝合金的耐蚀性能下降,而55℃为6061铝合金较好的钝化温度。

Ni-Cr-Mo-Cu合金的固溶处理及其对耐蚀性的影响

基于扩散理论运用和具体分析,本工作对于所研制的Ni-Cr-Mo-Cu铸态合金的固溶处理工艺及其对成分、组织和腐蚀抗力的影响进行了试验研究。结果表明:手工电弧熔炼、真空感应熔炼和真空白耗电极熔炼的铸态组织有明显区别,分别为较细的胞状或网络状结构(其胞尺寸约20μm)、粗大的树枝晶(其枝晶间距80～100μm)和发达的方向性树枝晶组织(间距为60～80μm)。经1140～1170℃、2.5h的固溶处理后,上述胞状或枝晶组织消失、偏析组织达到均匀化。与铸态合金相比,固溶状态的合金在4种介质(50%HNO_3、30%HCl、15%FeCl_3和混合酸)中的耐蚀性都获得提高(15%～25%以上)。

镍基耐蚀合金特性、进展及其应用

镍基耐蚀合金是一类高性能的耐蚀材料.基于防腐蚀问题,概述了纯镍的性质与耐蚀特性,分析了镍基耐蚀合金与镍铬不锈钢及镍基高温合金的区别与联系.介绍了工程中镍基耐蚀合金的种类及其应用,强调了高性能通用型镍铬钼合金的特征与进展.并结合应用实例,提出应大力发展、开发及应用此类高性能耐蚀材料.

SHS—离心法制备铁-铬-镍合金的耐蚀性能

利用ＳＨＳ—离心法制备铁－铬－镍合金内衬复合钢管，系统研究内衬层的耐蚀性能。结果表明，含碳量较低的ＳＨＳ耐蚀合金在硫酸中的耐蚀性优于ｌＣｒ１８Ｎｉ９不锈钢，具有优异的抗点蚀和抗均匀腐蚀性能，但抗晶间腐蚀性能较差，也不耐盐酸腐蚀。

耐蚀合金G3、G3-Z和825热加工性的研究

用Thermomacmaster-Z热模拟机和TEM,SEM研究了G3(%:0.012C、46.51Ni、24.71Cr、8.88Mo、1.15W、1.72Cu、0.10Nb)、G3-Z(%:0.014C、46.53Ni、24.05Cr、6.89Mo、1.09W、1.70Cu)和825耐蚀合金(%:0.006C、43.77Ni、22.10Cr、3.24Mo、1.90Cu、0.86Ti)1 030～1 300℃、应变量(ε)0～0.8、应变速率1～2.5 s^(-1)的应力-应变曲线和温度对合金最大应力和断面收缩率的影响,并分析了合金发生动态再结晶的影响因素。结果表明,G3、G3-Z、825合金动态再结晶的晶粒大小随温度补偿系数Z的增大而减小;G3、G3-Z、825合金适宜的热加工温度范围分别为1 100～1 240℃、1 130～1 220℃和1 050～1 240℃。

Ni-Cr-Mo-Cu合金的高温氧化特性

运用静态等温氧化法研究了自制Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金在600、800、1 000℃下的氧化特性,采用X射线衍射对氧化层进行了相的分析,并用电子显微镜对氧化层形貌进行观察.结果表明,Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金氧化时先发生选择性氧化生成Cr2O3,随后发生分层氧化生成NiO和NiCr2O4,在高温长时间下Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金表现出较不锈钢更为优越的抗氧化性能.

镍基耐蚀合金GH536B(G3)的高温变形特性

通过Thermomacmaster-Z热模拟机试验和显微组织观察,研究了镍基耐蚀合金GH536B(G3,%:0.002C、20.30Cr、17.50Fe、8.70Mo、1.32W、1.90Cu、0.20Nb)1030～1300℃、应变速率1～25s^(-1)的应力-应变曲线以及温度对合金断面收缩率的影响,高温变形下合金组织的变化和应变速率对合金动态再结晶温度的影响。结果表明,G3合金变形抗力大,热成形温度区间小,随应变速率增大,热塑性降低;当Φ10 mm×140 mm试样拉伸速率为100 mm·s^(-1),合适的成形温度为1130～1260℃,当拉伸速率为200 mm·s^(-1),合适的成形温度为1130～1220℃。

Nb-Ti-Al高温铌合金氧化行为研究

研究了Nb-35Ti-6Al、Nb-15Ti-11Al以及Nb-30Ti-15Al三组合金于900℃和1 000℃在空气中的氧化行为,建立了Nb-Ti-Al合金高温氧化动力学模型。研究表明,元素Ti和Al的加入能有效改善合金的抗氧化性能,合金中δ相的存在降低了氧的溶解度,同时抑制氧的扩散,因而两相合金Nb-15Ti-11Al和Nb-30Ti-15Al(β+δ相)抗氧化性能优于单相合金Nb-35Ti-6Al(β相)。

Si对Fe-2.5B合金在锌液中腐蚀机制的影响

Si的加入改变了Fe-2.5B合金的微观组织,进而影响到这种合金在锌液中的耐腐蚀性能。当Si含量为2-8%wt时,Fe-2.5B-XSi是亚共晶组织,Si分布在-αFe和Fe2B相中。配制一系列由单相-αFe组成的合金,其Si含量与Fe-2.5B-XSi合金中的-αFe相中的Si含量相同,在液锌中测试这两组试样的腐蚀速率,据此可以推断出Fe2B相的腐蚀速率。结果表明,随Si含量的增加,-αFe相的腐蚀速率下降,其原因是随Si含量的增加,-αFe与锌液反应生成的块状FeSi相增多,该相对锌的扩散起阻挡作用。随Si含量增加,Fe2B相的腐蚀速率上升,原因是随Si含量的增加,Fe2B相的点阵参数、晶胞体积增加,即硅削弱Fe2B中键的结合强度,降低了Fe2B的稳定性。两相的相互作用使Fe-2.5B合金随Si含量的增加,耐腐蚀性能增强。

耐蚀油套管管材的国内外研究现状

世界油气田中大约1/2含有H2S和CO2气体,针对CO2/H2S腐蚀所采取最安全的防护措施是使用耐蚀油套管材料。本文综述了国内外抗腐蚀油套管管材的研究现状,详细介绍了低碳钢、低合金钢、低碳3-5wt.%Cr钢、13Cr和超级13Cr不锈钢的冶金成分、组织结构及抗CO2/H2S腐蚀,特别是抗硫化物应力腐蚀开裂(SSC)的性能。指出了耐蚀油套管管材在CO2/H2S油气田应用的不足之处及在以后研发过程中有待解决的问题。