Cr13型马氏体不锈钢方坯连铸保护渣的开发

针对特钢厂4机4流连铸机生产的2Cr13、3Cr13、4Cr13铸坯表面凹陷、纵裂缺陷进行分析和研究,通过工艺措施解决了Cr13型马氏体不锈钢铸坯的表面凹陷和纵裂问题。采用预熔型保护渣,其中SiO_(2)和CaO均为28%~31%、Al_(2)O_(3)为6%~9%、Na2O为7%~10%、F-为3%~6%,以及综合配碳,尤其是增加炭黑的加入量,总C含量为15%~18%。保护渣碱度控制在1.0左右,熔化温度为1130~1150℃,1300℃时黏度为0.40~0.55 Pa·s;保护渣转折温度为1140~1180℃,结晶率约为48.8%。控制中间包内2Cr13钢液过热度≤30℃,3Cr13和4Cr13钢液过热度≤35℃;连铸过程中采用自动加渣方式,控制适宜的渣层厚度并保持液面稳定。

温度和Cl^(-)浓度对完井液中Cr13油管的电化学腐蚀的影响

油田环境地质复杂,导致产油过程中的油套管极易发生腐蚀。在油田进入注水期之后,井下油管服役工况更加复杂、环境更加恶劣,会造成输油管壁发生严重的腐蚀。针对Cr13不锈钢油管,研究温度和Cl^(-)浓度对完井液中Cr13电化学腐蚀的影响。在模拟现场实际工况的基础上,测试了温度为40~80℃、Cl^(-)质量分数为10000~18000μg/g的完井液中Cr13的开路电位、电化学阻抗谱和极化曲线。研究结果表明Cr13的开路电位较负(-0.75~-0.59 V),表现出较高的腐蚀倾向性;极化曲线阳极区呈现活性溶解状态,未发生钝化,表明Cr13的电化学反应活性很高;电化学阻抗随温度和Cl^(-)浓度增加而减小,表明Cr13表面钝化膜稳定性减弱。采用注水、注缓蚀剂和防腐涂层等措施对预防输油管腐蚀十分有效。

电炉还原法冶炼Cr13不锈钢提高Cr的回收率工艺探讨

某钢厂电弧炉采用返回法全废钢冶炼Cr13系列不锈钢,在生产Cr13系列不锈钢过程中,炉料经氧化、还原后,渣中Cr_(2)O_(3)含量普遍高于20%,难于还原。出钢后,要在入精炼炉前扒除富铬渣,从而造成铬元素的浪费。为促进Cr_(2)O_(3)还原分解、减少高铬氧化损失,通过三个阶段的不同工艺试验,最终固化最优方案,达到了提质降本的效果。

4Cr13钢饲料机环模的失效分析

对早期报废的 4Cr1 3钢饲料机环模失效原因进行了研究 ,对材料来源、锻造工艺、热处理工艺等进行了检测和分析。结果表明 ,饲料机环模早期失效原因与钢锭原材料的组织、锻造工艺及热处理工艺有关。 4Cr1 3钢组织存在不均匀分布的链状夹杂物 ,沿晶界析出网状碳化物以及晶粒异常粗大造成混晶 ,这些都严重降低了钢的断裂抗力。通过改进 4Cr1 3钢处理工艺 ,改善了组织 。

温度对Cr13不锈钢在含CO2溶液中电化学腐蚀的影响

利用高温高压电化学测试技术,研究了温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀机理的影响.研究表明:90～120℃温度范围内,Cr13不锈钢以点蚀为主,电极反应由活化控制;随着温度的升高,点蚀敏感性逐渐降低,150℃时发生全面腐蚀,而电极反应主要受扩散控制.

4Cr13不锈钢活塞环化学镀镍磷的试验研究

在马氏体型不锈钢活塞环上化学沉积 Ni- P合金 ,测试了镀层的结合力、耐磨性、抗氧化性等性能。结果表明 :不锈钢活塞环镀层表面光滑、平整 ,外观质量好 ;经 4 0 0℃保温后 ,其抗磨性、抗氧化性等性能都优于氮化活塞环。

温度对Cr13不锈钢CO_2腐蚀行为的影响

模拟高温高压腐蚀环境,通过扫描电镜和能谱分析,研究不同温度下的Cr13不锈钢的耐CO2腐蚀性能。结果表明,随着温度升高,Cr13不锈钢CO2腐蚀速率在150℃达到最大以后下降;温度的变化也导致表面腐蚀产物成分和结构的变化,影响腐蚀产物对金属基体的保护效果。

高速电弧喷涂3Cr13钢涂层的组织及在含细沙油润滑条件下的磨损性能

为了解决含沙油润滑条件下材料的磨损问题,采用高速电弧喷涂技术制备了3Cr13钢涂层,使用SEM、XRD及MM200摩擦磨损试验机测试了涂层的组织结构及在含细沙油润滑条件下的磨损性能。结果发现,高速电弧喷涂3Cr13钢涂层组织致密,孔隙率〈2%,结合强度〉40 MPa,在含细沙油润滑条件下的耐磨性比38CrSi钢提高1.3-1.8倍,高速电弧喷涂3Cr13钢涂层的失效以磨粒磨损和扁平粒子的剥离为主。

基于第一性原理掺杂稀土Ce的Cr13钢组织及其抗CO_2腐蚀性能

基于第一性原理计算法,采用CASTEP模块计算稀土Ce掺杂Cr13钢的吸附能,分析稀土Ce对Cr13钢耐CO2腐蚀性能的微观影响机制。通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ce元素的Cr13钢,测试合金的显微组织及其在含饱和CO2的3.5%(质量分数)Na Cl液中的腐蚀电化学行为。结果表明:Cr13钢掺杂稀土Ce后,吸附结构的稳定性减小,Ce含量为0.1%(质量分数)时,吸附结构的稳定性最小。适量稀土Ce添加可细化基体铁素体晶粒、减小碳化物的数量及偏聚。稀土Ce掺杂Cr13钢在含饱和CO2介质中呈现出明显的钝化行为,Ce的添加量与钝化稳定性间存在临界值,当稀土Ce添加量为0.1%时,钝化电流密度最小、钝化区间最宽,具有最优的抗CO2腐蚀性能。第一性原理计算方法在预见材料耐CO2腐蚀性能方面具有很强的可靠性,对设计耐蚀材料具有较强的指导意义。

海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术 ,扫描电镜及表面能谱、失重法、微生物分析等方法 ,在室内模拟条件下研究了海泥中硫酸盐还原菌对 1Cr13不锈钢腐蚀的影响 ,及在含和不含硫酸盐还原菌的海泥构成的宏电池腐蚀中 1Cr13不锈钢的腐蚀行为。试验结果表明 ,在有菌泥中 1Cr13不锈钢的自然腐蚀速度均大于在灭菌泥中 ,两者相差 5.1倍。说明海泥中硫酸盐还原菌增大了 1Cr13不锈钢的腐蚀速率。在有菌和灭菌海泥构成宏电池时 ,有菌海泥中 1Cr13不锈钢作为阳极 ,腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所增大 ,加速率为 14 .6%。而在灭菌海泥中 1Cr13不锈钢作为阴极 ,腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所减小。

2Cr13钢弹性体失效分析

采用扫描电镜、X衍射、有限元计算和应力腐蚀试验等技术分析了称重传感器2Cr13钢弹性体开裂机理。结果表明,弹性体失效属于应力腐蚀开裂;弹性体原回火温度处于2Cr13钢敏化和回火脆性区;弹性体N i-P镀层表面存在150 MPa拉应力;额定载荷加载时,弹性体端部六角头侧面存在127 MPa周向拉应力;适当降低回火温度并取消N i-P化学镀显著提高2Cr13钢弹性体应力腐蚀抗力。

氯离子对石油测井仪器用Cr13不锈钢点损伤行为的影响

采用高温高压模拟环境装置和实时动电位极化和交流阻抗技术对石油测井仪器用Cr13不锈钢在模拟井下不同氯离子环境中电极的腐蚀失重和电化学行为进行了研究.实验结果表明,当地层水或者钻井液中氯离子浓度较高时,Cr13不锈钢表面的点损伤难以避免;随着氯离子浓度的升高,Cr13的均匀腐蚀速率增大,试样表面点蚀坑增多;局部氯离子以FeCl2和FeCl3形式吸附是造成钝化膜损伤的主要原因.应尽量减少仪器在含氯离子环境中的停留时间或提高材料等级.

回火工艺对4Cr13钢激光淬火组织及耐蚀性的影响

研究了４Ｃｒ１３钢表面激光淬火及后续回火的组织及耐蚀性．结果表明，快速加热激光淬火抑制了碳、铬元素的充分扩散．导致未溶碳化物与周围基体之间碳、铬浓度差减少，使钝化区间变宽．经回火处理后耐蚀性明显变差，这种变化的程度与回火时碳原子的偏聚及碳化物析出的数量。

N80和Cr13钢在含CO_2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%。

3Cr13不锈钢化学抛光研究

讨论了 3 Cr1 3不锈钢材料在不含 Cr O3的溶液中进行的化学抛光工艺 ,通过正交试验对化学抛光溶液成分进行了优选 ,同时研究了缓蚀剂、稳定剂等添加剂成分对这种不锈钢化学抛光亮度的影响。结果表明 ,在 85℃的条件下抛光 8min就可以在 3 Cr1

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。

1Cr13钢在氯化钠溶液中闭塞区的化学和电化学变化及加速腐蚀效应

利用模拟闭塞电池测出“1Cr3钢/Cl^-”体系闭塞区不同阶段的化学变化,并在不同阶段的模拟闭塞区溶液中测1Cr13钢的腐蚀串和极化曲线等,绘制出描述该体系闭塞电池腐蚀行为的实验电位/pH图。由“腐蚀率/pH”曲线和电位/pH图都表明该体系存在一个闭塞电池加速腐蚀的临界pH值。约为3.7。当闭塞区溶液的pH值降到临界值以下时,1Cr13钢孔底或缝尖的腐蚀率骤增。其原因是闭塞区内发生了“钝态/活态”转变,并开始放氢反应。

烧结参数对粉末冶金Cr13型不锈钢性能的影响

采用室温模压成型的方法制备了较高密度的Cr13型不锈钢,并研究了烧结温度、烧结时间及烧结成分对粉末冶金Cr13型不锈钢的烧结密度和硬度的影响。结果表明,随烧结温度的升高和烧结时间的延长,Cr13型不锈钢的烧结密度和烧结硬度有了明显提高,并且不含铜的Cr13比含铜的Cr13提高更明显。

土壤中1Cr13不锈钢的某些腐蚀行为研究

用埋设试件的方法，研究了１Ｃｒ１３不锈钢在酸性、中性及碱性土壤中，经过１、３、５年三个试验周期后的腐蚀行为特征。结果表明，１Ｃｒ１３不锈钢在酸性及中性土壤中腐蚀轻微，在高盐碱性土壤中腐蚀严重，而且以点蚀为主。土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４是影响１Ｃｒ１３不锈钢腐蚀的最主要因素，随着土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４增多。

2Cr13 钢离子渗氮处理的疲劳强度

２Ｃｒ１３钢离子渗氮处理提高光滑和缺口疲劳极限的幅度与疲劳薄弱环节有关。氮化光滑试样的薄弱环节在表下，疲劳强度主要取决于心部性能，较调质态提高仅为２５％，未能发挥氮化层性能潜力；缺口试样的薄弱环节在氮化层，疲劳强度主要取决于氮化层性能，较调质态提高达９２％，使氮化层性能得到充分发挥。