钨镍合金镀层油管适用性

为研究钨镍合金镀层防腐蚀技术在酸性气井油管上应用的可行性,在P110S挂片试样表面及油管内壁电镀一种钨镍合金镀层,对镀层试样进行模拟高含H2S和CO2环境中的耐腐蚀性能评价,同时对钨镍合金镀层油管进行上卸扣及密封性能的实物试验评价。高温高压釜模拟腐蚀试验结果表明,钨镍合金镀层试片在高含H2S高含CO2的油气井模拟工况下具有较好的耐蚀性能;硫化物应力腐蚀开裂试验表明,该镀层不影响基体材质的抗硫化物应力开裂性能。基于ISO 13679标准的实物试验结果表明,钨镍合金镀层可以用在特殊油管接头上,其具有良好的抗粘扣性能,且不影响密封性能。

中高密度系列钨镍合金粉末注射成形喂料的流变性能研究

利用XLY-Ⅱ型毛细管流变仪研究3种不同密度(分别为10g/cm3、14 g/cm3、17g/cm3)的钨镍合金粉末注射成形喂料的流变行为,分析了剪切速率、温度以及钨镍成分配比对喂料流变性能的影响。实验结果表明,钨镍合金喂料是一种假塑性流体,其表观粘度随剪切速率的增大、温度的升高而减小;非牛顿指数随温度的升高而增大;钨在合金中所占比重越大,喂料对剪切速率的变化及温度的变化越敏感。

中高密度钨镍合金粉末注射成形(MIM)工艺参数的优化

在丰庆FC-80型注塑机上,用粉末装载量为53vol%的90W-7Ni-3Fe喂料成形打印座。用正交实验的方法研究了"射胶"面板上"射一"的压力、速度、时间之间的关系及其最优工艺参数组合。实验结果表明,在喂料温度为120℃,保压压力和保压时间分别为40bar和3s的实验条件下,"射一"的压力、速度、时间之间存在着显著的交互作用,压力和时间、压力和速度的交互作用大于任一因素的单独作用,我们对这种交互作用做了定性的描述。实验条件下的最优工艺参数组合为压力120bar,速度20%,时间6s。

以钨镍合金镀层提高铝合金用压铸型寿命

压铸型失效的主要原因是型腔表面磨损和热疲劳.高温金属液流对型壁和其他工作表面的液力冲击、摩擦、侵蚀及其扩散,形成高温磨损.型腔工作表面与压铸金属材料间的相互化学作用降低了压铸型的塑性,这样多次使用导致型腔工作面的热疲劳.例如,在压铸铝合金时,对于一般压铸型来说,当压铸次数超过预定使用次数的40%时,便因烧蚀网纹和热裂而使压铸型损坏.

钨镍合金镀铬工艺研究

对钨含量大于95%,镍含量大于3%的钨镍铁合金镀硬铬进行了试验研究,确定了合适的工艺配方和参数。所得铬镀层均匀、细致、无明显缺陷;对镀铬层热震试验,加热至230℃保温2h后投入20℃的水中,镀层无起泡、无脱落;96h中性盐雾试验后无腐蚀出现。实验表明:钨镍合金镀硬铬后能增加耐蚀性和耐磨性。

镀液中钨酸钠浓度对电沉积镍-钨合金性能的影响

[目的]研究镀液中钨酸钠浓度对Ni–W合金镀层性能的影响,制备适合在高温环境中应用的耐磨Ni–W合金镀层。[方法]通过改变镀液中钨酸钠的质量浓度,采用直流电沉积法在20CrMoA钢表面制备了不同W质量分数的Ni–W合金镀层。研究了钨酸钠质量浓度对沉积速率,以及Ni–W合金镀层的W质量分数、形貌、密度、显微硬度和抗高温氧化性能的影响。[结果]镀液的钨酸钠浓度显著影响着Ni–W合金镀层的W质量分数,进而影响镀层的形貌、内应力、显微硬度及抗高温氧化性能。镀液中钨酸钠的质量浓度为40 g/L时,所得Ni–W合金镀层平整致密,无裂纹,W质量分数为34.82%,密度约为10.88 g/cm^(3),经500°C热处理后的显微硬度高达1199.6 HV,抗高温氧化能力远优于兵器工业中常用的PCrNi3MoVA合金钢。[结论]本文的研究结果可为Ni–W合金镀层在武器身管等高温高磨损环境中的应用提供实验依据。

金刚石抛光用镍钨合金镀层的电镀制备工艺

采用脉冲电镀的方法快速制备耐磨损的超厚镍钨合金镀层,用以摩擦化学抛光金刚石,以实现金刚石的快速去除。采用正交实验研究了脉冲频率、平均电流密度、占空比对镀层组分、显微硬度、内应力和沉积速率的影响。最终在脉冲频率200 Hz、平均电流密度9 A/dm2和占空比0.8的条件下制备了显微硬度472.76 HV、内应力80.11 MPa、厚度为0.35 mm的镍钨合金镀层。经金刚石摩擦化学抛光实验验证,制备的镍钨合金抛光盘具有优异的抛光性能,相较于铸铁抛光盘,镍钨合金抛光盘具有更高的金刚石去除率(0.71μm/min)、更低的磨损量(0.16 g)和磨削比(94.25)。

电沉积镍钨合金多层膜耐蚀性能研究

为满足微电子器件在极端环境中的服役要求,提升镍基合金薄膜镀层在工业应用中的耐蚀性,采用电沉积的方法得到单层及多层镍钨合金薄膜,研究了多层镀层对镍钨镀层耐蚀性能的影响。结果表明:在相同镀层厚度条件下,采用多层镍钨合金沉积方式能够提升镀层的耐蚀性能,为改善镀层耐蚀性能提供了一种方便而有效的途径。

高防腐耐磨镍钨镀层抽油杆的研究

抽油杆是石油钻采设备抽油机的关键性部件,提高抽油杆的防腐耐磨性能,延长其使用寿命对降低钻井成本具有重要意义。文章在抽油杆表面电沉积制备镍钨镀层,分析了钨合金镀层的成分、组织结构、表面形貌、硬度、附着力、在中性盐雾中的耐蚀性及其在模拟高含H_(2)S和CO_(2)环境的耐腐蚀性能。结果表明,镍钨镀层抽油杆表面光亮、致密,具有良好的结合力和高硬度,在中性盐雾和高温高含硫介质中耐蚀性优良,可显著延长使用寿命,降低综合成本。

电沉积镍钨合金技术在油管上的应用

钢铁的腐蚀现象是造成其失效的重要原因,广泛存在于机械设备、石油钻采、生产制造及海洋设备等领域,其造成的损失无法估量。电沉积镍钨合金技术可以提供高强度、高防腐蚀、高耐磨损性能,特别是对于高温高压下含H_(2)S、CO_(2)、Cl-腐蚀性环境。文章介绍了电沉积镍钨合金技术的特点,并将普通钢材的高强度和镍钨合金的高耐蚀耐磨性能有机结合,符合新材料的发展趋势,可以广泛应用于油田机械、工程机械、海洋船舶和军工等领域,重点介绍了电沉积镍钨合金防腐油管在不同采油技术中的应用,结果表明电沉积镍钨合金油管具有良好防腐耐磨性能,可有效解决了石油开采中油管的腐蚀和磨损问题,延长油管使用周期,降低综合成本。

纳米多晶镍钨合金力学性能的分子动力学研究

为了研究钨原子分数与平均晶粒尺寸对镍钨合金纳米多晶力学性能的影响,本文运用分子动力学方法在10 K与300 K时对镍钨合金纳米多晶模型进行拉伸与剪切模拟,计算分析了不同钨原子分数(0%、5%、10%、15%、20%)的镍钨合金的抗拉强度、延伸率与抗剪切性能等力学性能,进一步研究了不同晶粒尺寸(2.4 nm、1.9 nm、1.5 nm)对镍钨合金多晶力学性能的影响。结果表明,当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数为0%时,在10 K或者300 K时,平均晶粒尺寸小的镍钨合金纳米多晶抗拉强度大,但是抗剪切强度反而小;当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%~20%之间时,随着钨元素含量的增加,抗拉强度与抗剪强度也逐渐增大;当镍钨合金纳米多晶中钨原子分数在0%~15%之间时,温度为10 K或者300 K时,平均晶粒尺寸为1.5 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率大于平均晶粒尺寸为1.9 nm或者2.4 nm的镍钨合金纳米多晶的延伸率。

不同因素对电沉积镍-钨合金镀层性能的影响

采用直流电沉积法在低碳钢表面制备了Ni-W合金镀层。通过单因素实验研究了钨酸钠质量浓度、温度、pH和阴极电流密度对镀速及镀层钨质量分数、内应力和抗高温氧化性能的影响,得到较优的工艺条件为:NiSO_(4)·6H_(2)O 20 g/L,Na_(2)WO_(4)·2H_(2)O40 g/L,C_(6)H_(8)O_(7)·2H_(2)O 45 g/L,H_(3)PO_(4)10 g/L,温度75℃,pH 7.0,电流密度10 A/dm^(2)。在该条件下镀速为17μm/h,所得的Ni-W合金镀层平整致密,内应力为84 MPa,与基体结合紧密,抗高温氧化性能良好。

高压开关断路器操动机构化学镀镍−钨−磷三元合金及镀层性能

针对高压开关断路器机构上的液压缸、活塞杆等零部件加工精度要求高,面临磨损、高油压、腐蚀等复杂工况的问题,以高压开关机构零部件常用的45钢为基体,进行Ni-W-P三元合金化学镀。考察了Ni-W-P合金镀层的显微形貌、耐蚀性、显微硬度和耐磨性。结果显示,化学镀Ni-W-P合金镀层的综合性能优于电镀Zn-Ni合金,并且能够通过样机试验,有望替代现有的电镀Zn-Ni合金工艺。

钨-镍合金材料对γ射线屏蔽性能的研究

文章介绍了利用NaI(TI)闪烁谱仪研究137Cs和60Co等放射源发出的γ射线在钨-镍合金与铅材料中吸收规律的变化情况,通过钨-镍合金与铅这二种材料的比对,得出钨-镍合金对γ射线的吸收远高于传统的屏蔽材料—铅。因此,钨-镍合金可以有效地利用在辐射防护射线屏蔽方面,从而对辐射防护的材料选择上提出了新的见解。

镍钨合金电结晶机理

应用循环伏安法和电位阶跃法研究了Ｎｉ－Ｗ合金电沉积特点．结果表明，在以柠檬酸铵为络合剂的镀液中，沉积层的Ｗ含量随电流密度的增大而增加但电流效率变化不大，当电流密度超过１５Ａ／ｄｍ２后，镀层的Ｗ含量不再发生明显的变化而电流效率却明显降低．循环伏安实验结果表明，当镀液中有Ｎｉ２＋存在时，ＷＯ２－４才能被还原到以Ｎｉ－Ｗ合金形式存在的Ｗ金属态，且其沉积电位比ＷＯ２－４（沉积为钨蓝氧化物）和Ｎｉ２＋单独沉积时的电位更正．根据电位阶跃的ｉ～ｔ曲线分析得知，在玻碳电极上Ｎｉ－Ｗ合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行，且随着过电位的增加，电极表面上晶核数增多．

镍钨磷合金电结晶机理及其镀层结构与显微硬度

应用循环伏安、恒电位阶跃和 X射线衍射（ XRD）等方法研究了 Ni-W-P合金电沉积特点和镀层结构与显微硬度 .结果表明，在以柠檬酸铵为配体的溶液中， Ni-W-P合金沉积层较 Ni-W合金有较低的电化学活性 .根据电位阶跃的 i～ t曲线分析表明，在玻碳电极上 Ni-W-P合金电结晶过程遵从扩散控制瞬时成核三维成长模式进行，随着过电位的增加，电极表面上晶核数增多 . XRD试验结果表明， Ni-W-P合金镀层呈现明显的非晶态特征 .所获得的 Ni-W-P合金电沉积层的显微硬度在 450 kg· mm－ 2左右 .

电流密度影响下镍钨合金电沉积层的组成、结构和形貌

采用分光光度法、Ｘ射线衍射和金相显微镜等方法研究在焦磷酸盐体系中，电流密度影响下所获得的Ｎｉ－Ｗ合金电沉积层的组成、结构和表面形态．结果表明，随着电流密度的提高，合金沉积层中的Ｗ含量增大；形成置换固溶体的合金沉积层晶格参数涨大、晶格畸变度增大、而显微晶粒尺寸减小；合金沉积层的电结晶生长形态均呈现整齐的团粒状生长特征．讨论了上述实验结果．

镍钨合金电沉积的电流效率和镀层显微硬度

通过调节镀液中不同的 Ｎｉ／ Ｗ 比例、温度和沉积电流密度，研究在焦磷酸盐体系中镍钨合金电沉积的电流效率、沉积层组成和显微硬度。实验结果表明：合金共沉积的电流效率不高。为了尽量提高合金的沉积电流效率，主要途径宜增大镀液中硫酸镍和钨酸钠的浓度；提高合金沉积电流密度，降低镀液中［ Ｎｉ］／［ Ｗ］ 比例，则镀层中的钨含量增大；合金沉积层的显微硬度随镀层中的 Ｗ 含量提高而增大。

镍钨合金电沉积伏安特性和初期行为的研究

镍钨合金镀层由于其高的硬度、耐磨及耐蚀性而被作为代铬镀层用于金属表面处理。为进一步探讨镍钨合金的电沉积机理，采用循环伏安法和电位阶跃法研究了玻碳电极上镍钨电沉积的循环伏安特性和初期行为。电沉积过程中，钨酸根被还原成中间价态的氧化物。结果表明，钨酸盐的存在对阴极析氢过程具有明显的阻化作用。