Water erosion mechanism of mild carbon steels induced by micro-particles

To clarify the water erosion mechanism of the mild carbon steels, the water erosion experiments were performed by using deionized water as steam source. The results showed that under the damage threshold velocity of liquid impact, the material surface would not be destroyed. However, when the micro-particles were added into the steam, the pits appeared on the surface soon. By comparison, it is found that the pits are quite different from those induced by micro-particles impact without steam, but similar to those induced by cavitation erosion. The results indicated that the water erosion mechanism was similar to that of cavitation erosion under the damage threshold velocity. The micro-particles carry the micro-bubbles to approach the surface of the material, and the micro-bubbles collapse and generate micro-jet to impinge vertically on the surface, which lead to the produce of pits.

钙离子对碳钢在油田污水中腐蚀的影响

针对吉林新民油田污水水质状况，系统地研究了油田污水中Ｃａ２＋、ＣＯ２－２、ＨＣＯ－３等对碳钢（Ａ３钢）腐蚀的影响。失重法和电化学测试结果表明，当水中有ＨＣＯ－３和ＣＯ２－３共存时，低浓度Ｃａ２＋对碳钢有轻微缓蚀作用；Ｃａ２＋浓度增加时碳钢的腐蚀明显加剧，点蚀电位负移，点蚀倾向增大；Ｃａ２＋浓度大于２００ｍｇ／ｌ时碳钢的阳极极化曲线上不再出现明显的钝化区。

海水中羧甲基壳聚糖及其降解产物对低碳钢的缓蚀作用

采用中性氧化法利用过氧化氢氧化降解羧甲基壳聚糖得到不同分子量梯度的产物。在海水体系中,通过失重试验测定了不同浓度羧甲基壳聚糖及其降解产物对低碳钢的缓蚀效率,并用电化学方法和椭圆偏振法分析了缓蚀机理。结果表明,增加过氧化氢用量有利于降低降解产物分子量;羧甲基壳聚糖及其降解产物的缓蚀效率随其浓度的增加而提高,但分子量大小的改变对缓蚀效率的影响不大;极化曲线分析表明,该类缓蚀剂为抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂;椭圆偏振法分析表明,羧甲基壳聚糖及其降解产物为多层吸附,随着分子量减小,吸附层厚度增厚,而分子量越大,吸附点越多,吸附越牢固。

拉-拉变幅载荷下45钢缺口件疲劳寿命分布的预测及其验证

根据预测模型 ,采用旋转弯曲得到的带存活率的疲劳寿命表达式和Miner法则 ,对给定多级拉 拉变幅载荷谱下的正火 4 5钢缺口件变幅载荷下疲劳寿命下疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的分布进行预测 ,并通过拉 拉变幅载荷疲劳试验进行了验证。结果表明 :4 5钢缺口件在多级拉 拉变幅载荷下的疲劳寿命和累积疲劳损伤临界值的预测值与试验值均近似服从对数正态分布 ,且两者符合很好。因此 ,此预测模型可应用于恒、变幅疲劳加载方式不同的疲劳试验结果预测。

球墨铸铁与45钢的摩擦焊接研究

球铁与 45钢采用摩擦焊接方法可形成良好的焊接接头。焊后退火处理可改善球铁 - 45钢摩擦焊接头的组织 ,提高接头的性能。在其他焊接参数保持不变时 ,退火后接头拉伸强度随摩擦时间的增大而增加 ,直到 2 3s时达到最大值 358MPa,继续增大摩擦时间 ,接头拉伸强度下降。这主要是因为摩擦时间直接影响着球铁与 45钢摩擦焊接过程中的产热、温度分布、金属的塑性变形和石墨在界面的形态。

碳钢在二氧化碳溶液中腐蚀影响因素的研究

研究了碳钢在二氧化碳饱和溶液中各种因素对腐蚀的影响。研究结果表明腐蚀速率随CO2压力的升高而增大;温度在60℃时腐蚀速率最大;钙离子的存在减缓了腐蚀;当NaCl质量浓度等于30 g/L时,腐蚀速率最大;Mg2+和SO42-离子对腐蚀速率影响不大。

对接接头横向残余应力调控技术

分析了现有消除和调控焊接残余应力的常用措施所依据的原理 ,认为在不考虑材料相变的前提下 ,减轻对焊缝金属冷却收缩的制约可以有效地调控实际焊接接头上的残余应力。分析了纵向残余应力和横向残余应力之间的内在关系 ,在遵循虎克定律和考虑到金属形变时保持体积不变的前提下得出了纵、横向残余应力密切相关的推论 ,即横向残余应力也会影响纵向残余应力的值。在此基础上提出了减轻焊件自重引起的与焊接平台间的摩擦拘束以调控焊件中的横向残余应力的构想 ,并以Q2 35钢板为对象研究了采用该措施后平板对接接头纵、横向焊接残余应力的变化情况。试验结果表明 ,采取了减轻焊件自重引起的横向拘束的工艺措施后 ,板厚为 8mm的试件上即获得焊接构件上的横向残余应力显著降低的结果。该措施对纵向残余应力亦有较大的影响 ,即减小横向残余应力的同时 。

拉-拉变幅载荷下45钢切口件疲劳寿命的分布及其模拟

根据 45钢切口件疲劳寿命表达式中疲劳抗力系数和疲劳门槛值物理意义及概率分布 ,提出了一种新的模拟 45钢切口件变幅载荷下疲劳寿命实验及其分布的方法 ,并与拉 -拉变幅载荷下的实验结果进行了比较。结果表明 ,45钢切口件在变幅载荷下的疲劳寿命分布的模拟结果服从对数正态分布 。

中碳钢摩擦焊接头的切口强度及切口敏感性

盘 +轴等异型部件的摩擦焊接结构和带飞边直接使用的摩擦焊接构件 ,其外形均具有几何不连续性 ,可视为广义的“切口” ,因此 ,对于组织和性能不均匀的摩擦焊接接头的切口强度及切口敏感性的研究对于摩擦焊接结构设计和安全使用具有重要意义。本文研究了中碳钢摩擦焊缝处的切口强度 ,结果表明 45钢摩擦焊接头焊缝处切口件的断裂具有脆性断裂特征 ,焊缝处的切口强度服从对数正态分布 ,其对数均值对应的切口强度在所研究的应力集中系数范围内几乎不随应力集中系数Kt 的增大而变化 ,且均大于母材的抗拉强度 ,即 45钢摩擦焊接头的焊合区对切口不敏感。最后估算了 45钢摩擦焊接头的切口敏感度系数KbN,只要接头的应力集中系数Kt<KbN,则接头对切口不敏感 ,这对于摩擦焊接头的设计和广泛应用具有重要的意义。

城市污水中微生物对碳钢耐蚀性的影响

采用失重法结合电化学交流阻抗测试和扫描电镜(SEM)分析了城市污水中微生物对低碳钢耐蚀性的影响。结果表明,城市污水中的微生物显著促进了碳钢的腐蚀,并且在不同时期由于微生物活性的差异,对腐蚀的电化学过程产生较大影响,初期是电荷转移为控制步骤,随后受传质过程影响,并加速腐蚀产生点蚀的诱导,最后随着微生物的死亡又恢复到电荷转移控制状态;通过表面腐蚀形貌对比可以发现微生物使腐蚀类型发生了改变。

平板对接接头横向残余应力调控技术研究

讨论了横向残余应力的形成过程 ,对影响横向焊接残余应力的主要因素进行了分析 ,试图以减少焊件自重引起的拘束来调控焊接构件中的横向残余应力 结果表明 ,在采取减轻自重拘束工艺措施的情况下 。

低碳合金钢高温防氧化涂料的制备与性能

以海洋用钢轧制时的氧化为研究对象,用料浆法制得了以碳化硅和二氧化硅为主要成分的高温抗氧化涂料。采用X射线衍射和电子探针能谱等测试方法,研究了涂层保护钢样在1 300℃下氧化增重、氧化产物、截面形貌以及元素分布的特征。结果表明,该涂料对低碳合金钢具有良好的高温防护功能,防氧化效果达91.7%,且成本低廉,使用简便,具有广阔的应用前景。

脂肪酰胺类缓蚀剂对X65钢抗CO_2腐蚀的机理研究

通过电化学极化及电化学阻抗谱(EIS)测试研究了一种脂肪酰胺类缓蚀剂对X65低碳钢抗CO2腐蚀的机理,结果表明,该类缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂,属于界面吸附型,通过负催化机制产生缓蚀作用,对X65低碳钢抗CO2腐蚀具有良好的效果,其缓蚀效率随浓度的增加而提高,存在极值现象,在0．5 g／L时达到最大．其阻抗谱有2个时间常数,相应的等效电路的描述码(CDC)为:R(C(R(CR)))．

FBC中含S和Cl煤燃烧下的碳钢退化研究

在实验室规模的流化床 (FBC)中分别燃烧低S(0 97mass% )与低Cl(0 0 2 6mass% ) ,中S(1 6 8mass% )与高Cl(0 4 2mass % ) ,高S(4 4 8mass% )与高Cl(0 4 1mass% )三种煤各 10 0 0小时后 ,对放置于接近沸腾床位置的A2 10 -C碳钢管的退化情况进行了研究 .结果表明 ,(1)碳钢退化明显受温度影响 ,随表面温度的升高显著加快 ;(2 )碳钢退化明显受飞行粒子带来的冲蚀影响 ;(3)燃烧低S低Cl煤对碳钢的耗损影响最小 ,而燃烧高S高Cl煤对碳钢耗损影响最大 .同时根据对腐蚀产物的观测分析 。

低碳钢表面氩弧硼—碳合金化工艺研究

以氩弧为热源,将含硼、碳的合金粉末熔入低碳钢表面使其合金化。这种方法能快速、便捷地对低碳钢表面进行强化。强化层厚度在2.5-4.0 mm。强化层与基体的结合为冶金结合。获得的强化层中主要强化相是Fe2B和Fe3(B,C)。强化层硬度可达62-67 HRC,并有良好的抗粘着磨损和抗磨料磨损能力。

二氧化碳环境中碳钢电偶腐蚀行为研究

电偶腐蚀是油气开采运输过程中危害性较大的一种腐蚀。利用失重法和电偶电流测量以及扫描电镜和X衍射分析研究了饱和CO2的1%NaCl水溶液中碳钢/不锈钢,以及碳钢/腐蚀产物膜之间的电偶腐蚀行为。结果表明,相同温度条件下,碳钢/不锈钢电偶对阴阳极面积比越大,电偶对中阳极(N80钢)的腐蚀速率就越大。当CO2分压较低时(0.1MPa),随着温度的升高,电偶对阳极的腐蚀速率有一个极大值,且腐蚀速率的对数值与阴阳极面积比的对数值之间呈线性关系;而在高CO2分压(2.5MPa)条件下,阴阳极面积比小于等于4时,电偶对阳极的腐蚀速率存在一个极大值和一个极小值。试验结果还表明,温度对碳钢的CO2腐蚀产物组分有很大的影响,不同温度下碳钢表面形成的腐蚀产物膜都能与裸金属之间形成腐蚀电偶,且温度为90℃时生成的腐蚀产物膜与碳钢的电偶腐蚀最为严重。

低碳软钢薄规格酸洗板氧化铁皮缺陷改善实践

本文结合低碳软钢薄规格酸洗板特点和氧化铁皮的产生机理,在对氧化铁皮影响因素统计分析的基础上,从计划编制、加热制度、粗轧道次及粗轧温度、精轧负荷及轧辊使用等方面采取了针对性的措施,大幅降低了氧化铁皮缺陷发生率,实现了低碳软钢薄规格酸洗板批量稳定生产,并为其它产品表面氧化铁皮改善提供了良好借鉴。

中碳钢与低碳钢保护渣及渣膜矿相特征对比

通过对生产现场中碳钢和低碳钢用保护渣及渣膜矿相特征对比研究,发现中碳钢保护渣中萤石含量较高,其可促使熔渣中枪晶石析出达到良好控制传热的目的;中碳钢事故渣膜偏向析出枪晶石晶体或结晶率较低,从而引发恶化润滑或控制传热不均;低碳钢保护渣渣膜结晶率明显低于中碳钢渣膜,而且其结晶相全部为枪晶石。

热连轧带钢边部组织对于边部翘皮缺陷的影响

本文通过观察研究不同钢种热轧带钢的边部组织形貌,研究带钢边部翘皮缺陷的发生与带钢边部组织之间的关系,探索不同钢种边部组织的差异。结果表明低碳软钢系列产品边部组织多为粗晶组织,而超低碳钢及P强化钢边部为未回复再结晶的纤维状组织,正是这种组织上的差异造成了超低碳钢的翘皮发生率远高于低碳软钢。本文采取优化温度工艺,提高带钢整体温度,投用边部加热器,优化侧压机孔型等措施,实践结果表明有效降低了翘皮发生率。

低碳钢焊条焊接铸铁工艺探讨

通过多次磨削焊口,改变碳元素的过渡层含量,消除白口倾向,加上合理的焊接工艺,使得低碳钢焊条焊接铸铁获得成功。