2205 DSS在硫酸盐还原菌及铁细菌微生物环境下的腐蚀行为

针对页岩气田集输管道的细菌腐蚀问题,以2205 DSS为对象,采用SEM、EDS、AFM及电化学分析等方法,对比实验研究了其在无菌及有菌模拟介质[含2.5×10^(4)个/mL硫酸盐还原菌(SRB)和6.0×10^(3)个/mL铁细菌(FB)]中的腐蚀行为。结果表明:2种环境下2205 DSS均出现点蚀,但有菌模拟水中试样的点蚀情况更为严重;有菌模拟介质腐蚀试样表面存在许多分散的含Fe、O、S等元素附着物;通过阻抗分析,试样表面钝化膜在微生物影响下发生硫化,导致极化电阻有所下降;极化曲线分析表明,在微生物的影响下试样的腐蚀电位降低,说明其耐蚀性有所下降。通过实验结果分析,2205 DSS在页岩气输送环境下的腐蚀机理为:前期有氧气残留时,主要是FB的活动为主,会产生富含铁的厌氧环境,之后SRB在Cl^(-)作用下在厌氧区繁殖产生硫化物沉淀,加剧了不锈钢的腐蚀。

时效处理对2205 DSS组织及力学性能的影响

首先对2205 DSS进行了1 100℃固溶处理,随后将试样分别在650,700,750,800,850和900℃下进行不同时间的时效处理,探究2205 DSS中σ相的析出规律及其对材料组织和力学性能的影响.研究结果表明:2205 DSS中σ相的析出分为有碳化物伴随和无碳化物伴随两种方式,前者发生在α-γ相界上,后者则主要发生在α相的晶内和晶界;2205 DSS在850℃时效时σ相的析出行为最严重;在析出σ相后,合金元素Cr和Mo在各相中会发生不同程度的偏聚;2205 DSS中析出少量的σ相对材料的塑性影响不大,但会显著降低材料的冲击韧性,而σ相的大量析出则会使两者均发生严重恶化;σ相的析出对材料的屈服强度影响不大,对材料的抗拉强度有略微的提高作用.

2种温度下O_2对2205DSS在盐卤介质中点蚀行为的影响

为了探索溶解氧含量对2205DSS钢在盐卤中点蚀行为的影响,在30℃和60℃下分别测试了2205DSS于不同盐卤(充氧、除氧和自然态)中的Tafel曲线和循环伏安曲线,并在60℃进行了浸泡腐蚀试验。结果表明:随着盐卤溶液中溶解氧量的增加,2205DSS的腐蚀电位增大;30℃时,溶液充氧与除氧提高了孔蚀保护电位,60℃时,充氧与除氧则主要改变了点蚀击穿电位;30℃和60℃时溶液除氧和充氧均能提高2205DSS在盐卤介质中的耐点蚀性能,除氧的效果优于充氧。

TC4钛合金/2205DSS复合材料界面组织的研究

采用真空扩散连接技术制备TC4钛合金/2205双相不锈钢(DSS)复合材料,利用OM、SEM、EDS和XRD对结合区的显微组织和物相进行分析,并测试剪切强度和显微硬度。结果表明:1 150℃保温60 min的TC4/2205复合材料界面结合良好,焊接缺陷较少,结合区由4个新相层组成,厚度约为350μm;A层为富Fe、Cr的β-Ti固溶体,B层为β-Ti、FeTi和少量NiTi,C层出现Fe2Ti和Cr2Ti相,D层为γ-Fe(Ti);新相层的显微硬度显著高于基体,C层硬度出现峰值,为(775±20)HV。

冷轧对2205双相不锈钢在人工海水中耐蚀性的影响

为了明确冷轧后2205双相不锈钢在人工海水中腐蚀性能的变化,对2205双相不锈钢采用不同压下率(PCRR=20%~80%)冷轧,对试样进行金相观察和硬度测量,利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了冷轧2205不锈钢在人工海水(3.5%NaCl溶液)中的耐蚀性能。结果发现:2205不锈钢的硬度和耐蚀性随PCRR的增加均呈现非单调性变化:PCRR=0~40%时,试样的耐蚀性和硬度随压下率的增加而增强,自腐蚀电位从-309 mV增至-269 mV,PCRR=40%~80%时,试样的耐蚀性随压下率的增加而降低,自腐蚀电位从-269 mV减小至-322 mV;压下率为40%时试样的耐蚀性最高,压下率为60%时试样的布氏硬度最大,约为374 HBW。适当冷轧引起高密度位错和组织细化,对提高2205双相不锈钢的耐蚀性提高有利,但压下率过大易引起σ相析出,对耐蚀性不利。

2205双相不锈钢在卤水环境中的腐蚀行为

根据实际的制盐工艺条件,使用单因素试验和均匀试验,采用电化学测试方法,研究了2205双相不锈钢在不同的S2-浓度、CO32-浓度、pH值和流速的盐卤介质中的腐蚀行为。结果表明,在盐卤介质中S2-浓度和pH值对2205DSS的耐蚀性能影响较大,而CO32-浓度和流速对其影响较小。

2205双相不锈钢/16MnR爆炸复合板界面的微观组织

为了研究2205双相不锈钢/16MnR爆炸复合板界面的微观结构,用金相显微镜和扫描电镜(SEM)观察了复合界面的形貌;用显微硬度计测定了爆炸复合界面的显微硬度;分析了热处理对显微硬度的影响。研究表明:基材和复材的显微硬度随着退火加热温度的提高和保温时间的延长而降低;2205双相不锈钢在850℃加热保温8 h后炉冷到400℃出炉空冷会析出σ相。

连续油管在四川高含CO_(2)气田环境中的腐蚀规律研究

针对四川高含CO_(2)气田连续油管作业腐蚀严重的问题,利用高温高压反应釜模拟连续油管作业工况,通过失重法测得CT80和2205DSS油管钢在CO_(2)环境中的腐蚀速率,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等表面分析技术对连续油管腐蚀后的表面形貌、元素组成进行分析。结果表明:在CO_(2)为主导的腐蚀环境下,随着温度、压力的升高,气相环境中CT80腐蚀速率逐渐增大,2205DSS腐蚀速率变化不大且较CT80腐蚀速率低;液相环境中CT80腐蚀速率随温度、压力升高呈先增大后降低趋势,2205DSS腐蚀速率较低且变化不大。腐蚀产物微观分析发现CT80液相主要腐蚀产物为FeCO_(3)和Fe_(2)O_(3),产物膜疏松多孔,腐蚀较为严重;2205DSS液相主要腐蚀产物为Cr_(2)O_(3),产物膜较为致密,腐蚀轻微。2205DSS连续油管具有较好的耐腐蚀性能,适合在高含CO_(2)气田中使用。

热处理工艺对2205-Q345R爆炸复合板性能的影响

2205-Q345R爆炸复合板因结合了基复层的优良性能而被广泛应用，爆炸复合后的去应力退火温度对复层2205的性能影响很大。通过对2205-Q345R爆炸复合板在不同热处理工艺下进行退火处理，结合晶问腐蚀、金相、拉伸、弯曲等检测方法，对其耐蚀性、显微组织、力学性能进行研究。结果表明：在480～600℃之间对2205-Q345R爆炸复合板进行去应力退火，复合板的耐蚀性、强度及弯曲性能均满足标准及用户后续的使用要求。综合考虑热处理制度对复层2205析出相的影响及复合板残余应力的消除情况，建议最佳的热处理工艺选择540～560℃，1～4h炉冷，300℃以下出炉空玲。

层状金属复合材料激光穿透共熔池焊接研究

介绍了一种适用于层状金属复合材料的高效连接技术。在激光穿透焊接时,熔池中液态金属会受到横向温度梯度引起的表面张力和穿透匙孔中喷射蒸汽摩擦力的共同作用而产生上下两个相对独立的涡流,这一现象会使熔池中上部和下部金属保持相对独立,从而促成焊缝金属的上下层状分布特征,利用这一现象,提出了层状金属复合材料的单道激光穿透共熔池高效焊接技术。利用该技术,成功实现了X65/DSS2205双金属层状复合材料的对接焊,焊接接头组织和成分分析结果表明,焊缝组织上部和下部具有明显的差异性和独立特征,焊缝上下部的合金元素发生了相对较小的流动交换,优化的工艺条件可使复层焊缝金属的稀释率小于3%,使得复合板上层焊缝和下层焊缝金属达到了最大的相对独立性。

固溶处理对DSS2205激光焊焊缝性能的影响

针对双相不锈钢激光焊接后焊缝铁素体和奥氏体两相所占比例不平衡的问题,通过Gleeble-1300热模拟试验机对DSS2205激光焊焊缝进行不同温度和时间的固溶处理,并对固溶处理焊缝的组织和性能进行了分析。结果显示:在不同的固溶条件下,奥氏体形态和两相比例变化较大。随着温度和保温时间的增加,合金元素在两相中充分扩散迁移,奥氏体形态呈逐渐长大趋势,含量先增加再降低。在1050℃下保温5min的试样组织均匀,可得到合适的铁素体和奥氏体相比例,焊缝硬度梯度均匀,冲击性能最好。

时效条件下2205双相不锈钢中的析出相分析及其对冲击性能的影响

研究采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等试验技术,分别对2205双相不锈钢在700、750℃时效处理0.5、12、h后组织中的析出相进行分析。结果表明:在700℃时效处理的条件下,2205双相不锈钢的析出相主要是Cr2N和χ相;750℃时效处理的条件下,析出相主要由Cr2N、χ相以及σ相组成。结合室温冲击功的测量结果,随着时效时间的延长,该钢的冲击功明显降低;在相同时效时间条件下,与700℃时效处理相比,经750℃时效处理后的2205双相不锈钢冲击功较低,这主要是由于组织中σ相的析出造成的。

Experimental Study and Kinetic Calculation on Migration of γ/α Interface Boundary During High Temperature Aging for 2205 Duplex Stainless Steel

Aging treatments in the temperature range of 1000 to 1200 ℃ for different time intervals（10,30,and 60 min）in a solution-treated 2205 duplex stainless steel（DSS）are carried out respectively.The migration of γ/α interface boundary after different aging treatments is measured by optical metallograph and calculated by DICTRA software.The experimental results are in agreement with calculated ones.The migration of γ/α interface boundary with increased keeping time depends on the chemical potential of chromium in each phase.At aging temperature of 1100 ℃,the back diffusion effect of chromium results in the opposite direction migration of γ/α interface.Therefore,the ferrite volume fraction is lower at first and then it is higher after 1800 s diffusion.

2205双相不锈钢GTAW焊接接头组织演化

研究了ER2205不锈钢在固定焊接参数条件下的自动TIG焊接接头的两相组织演化规律。结果表明:受到原始焊道热作用的TIG焊缝具有约50%～60%的铁素体相比例,对应热影响区中的铁素体含量高达70%;随着焊接过程的进行,受到后续焊道热作用影响的焊缝和热影响区的铁素体含量持续降低;在后续焊道焊接过程中焊缝组织不断析出奥氏体相,铁素体相比例不断降低;热影响区中的铁素体含量受到自身焊道和后续一个焊道的影响比较明显;焊缝中部焊道的铁素体相比例低于打底焊道和盖面层焊道。