超音速热喷涂316L合金涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为

利用超音速热喷涂技术在碳钢基体上制备出了 316L合金涂层 ,研究了该涂层在实际炼油环境中的冲蚀行为。结果表明 :超音速热喷涂 316L合金涂层在实际炼油环境中具有非常好的抗冲蚀性能 ,长期现场挂片后涂层仍保持完整 ,仅表面有轻微的冲蚀痕迹。涂层表面形成的保护性氧化膜。

热处理对激光选区熔化成型316L合金综合性能的影响

为获得力学性能优良的316L合金,研究了激光选区熔化(SLM)成型316L合金试样在400℃/2 h、900℃/2 h、1050℃/2 h热处理后的微观组织与力学性能。使用拉伸试验机和冲击试验机分别对试样进行拉伸和冲击实验;用数显硬度计测试316L合金在不同热处理工艺下的硬度差别,通过光学显微镜和SEM观察试样的断裂表面组织形貌,分析断裂机理。采用电子背散射衍射仪观察热处理前后晶面的相位变化。结果表明:SLM成型试样在900℃/2 h水冷条件下,抗拉强度最高达到680 MPa;在1050℃/2 h水冷条件下,试样具有最大(18%)的延伸率;试样的硬度随着热处理温度的升高呈现出先升高后降低的趋势。未处理的SLM成型试样沿沉积方向形成柱状晶粒,但经处理的试样随着热处理温度的升高,合金元素固溶重组,晶面位向差减小,得到较均匀的各向同性配置。

316L和Hastelloy C合金在不同温度循环废酸中的耐蚀性能

为了解316L和Hastelloy C合金在不同温度的循环废酸中的耐蚀性能,利用静态挂片试验、电化学试验和扫描电镜研究了2种合金在不同温度循环废酸中的腐蚀速率及形貌。结果表明:在50℃的循环废酸中,316 L和Hastelloy C合金均具有优异的耐蚀性,且耐蚀性相当;316L和Hastelloy C合金的腐蚀速率均随循环废酸温度的升高而增加,316L合金的增加缓慢,Hastelloy C合金的增加急剧;当温度由50℃升高到80℃时,循环废酸的氧化性增加,Mo含量较高的Hastelloy C合金在循环废酸中不能形成完整、致密的钝化膜,从而使其耐蚀性急剧下降。

选区激光熔融成形用316L不锈钢合金粉体制备与应用

选区激光熔融成形(SLM)用金属粉体具有球形度高、粒度范围分布窄、氧含量低等特点。本文采用自行研制的气雾化装置制备了316L不锈钢合金粉末,测试了合金粉体的粒径分布范围、表面形貌、氧含量等性能特征,并进行了选区激光熔融成形件组织与力学性能分析。结果表明,自制的316L不锈钢粉末氧含量约为200-300ppm,粉末收得率约为43%,粉体平均粒径范围D10=15-22μm,D50=32-39μm,D90=55-62μm;粉末表面形貌以球形为主,有少量卫星球存在,霍尔流速<20s,松装密度>4.0g/cm3;采用3D打印机对自制和国外粉末进行选区激光熔融成形,其综合力学性能高于国外进口粉末的SLM成形件。

3种合金在80℃H_2SO_4和H_2SO_4-HNO_3溶液中的腐蚀行为

化工装置常用316L合金、804合金和Hastelloy C合金制造,使用过程中常接触65%～85%H2SO4溶液和65%～85%H2SO4与少量HNO3的混合液。采用静态挂片试验和电化学方法研究了这3种合金在80℃,72%H2SO4溶液和80℃,72%H2SO4+0.1%HNO3混合溶液中的腐蚀行为。结果表明:在80℃,72%H2SO4溶液中,804合金的耐蚀性优于Hastelloy C合金,316L的耐蚀性最差;在80℃,72%H2SO4+0.1%HNO3溶液中,804合金的耐蚀性优于316L,Hastelloy C合金的耐蚀性最差。

含铝304和316L奥氏体不锈钢热轧板材焊接性能

对加Al质量分数为4%的304、2%的316L不锈钢热轧板材的焊接性能进行了研究。采用手工氩弧焊(TIG)的焊接方法,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针(EMPA)分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行力学性能测试。组织和力学性能的研究结果表明:含铝304和含铝316L合金热轧板分别选用ER308L,ER316L作为焊接材料,经TIG焊接后,焊缝无裂纹、气孔等缺陷,接头具有良好的强度和塑性,焊接接头力学性能接近于其母材;热影响区组织与母材组织基本一致,焊缝与母材熔合良好,组织良好,加铝304和316L不锈钢具有良好的焊接性能。

激光选区熔化制造工艺参数对316L成型件致密度与表面硬度的影响规律研究

实验采用激光选区熔化制造工艺成型316L合金,采用正交实验法,选定以激光功率P、铺粉厚度h。扫描间距d及扫描速度s四个工艺参数为实验变量,分析不同工艺参数对成型零件的致密度和表面硬度的影响,得到P=140 W,s=250 mm/s,h=0.03 mm,d=0.08 mm的条件时,可以得到成型样品的表面硬度为431.9 HV,致密度为96.49%,是一组具有较好性能的成型样品;从输入能量角度分析316L粉末成型的能量区间。结合正交实验,对四个主要参数进行量化关系分析,用成型质量将值分为四个区间,当491.43 J·cm^-3<φ2<802.67 J·cm^-3时,成型件的致密度大约在95.21%以上,表面硬度值在338.5 HV以上。具有和316L铸造成型件近似的性能。

激光扫描角度对SLM成形316L不锈钢组织性能的影响

采用光学显微镜和电子背散射衍射技术(electron backscattered diffraction,EBSD),观察分析了激光选区熔化(selective laser melting,SLM)快速成形工艺在不同扫描角度下316L不锈钢的显微组织和晶体取向,研究了扫描角度与熔池生成、凝固的关系,以及与拉伸强度和延伸率的关系。结果表明,晶体的各向异性随激光扫描角度的变化而变化,扫描角度直接影响获得的熔池的稳定性和凝固过程中的温度梯度,同时也进一步影响最终晶体的均匀性,从而导致制件拉伸强度、延伸率发生变化。因此,可以通过改变扫描方向的角度来控制成形件的结构和力学性能。

激光熔覆多层熔覆层组织与性能研究

采用高功率半导体激光器在45#钢圆棒表面制备了Ni25、Co2和316L多层熔覆层,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对熔覆层的微观组织及物相进行表征,并测试涂层试样的硬度与耐磨性能。结果表明,熔覆层组织均匀、致密,晶粒细小,与基体成冶金结合;激光多层熔覆时,熔覆层经多层重叠扫描,重复融化凝固造成层与层结合区存在一明显白亮带,层内组织在该处存在明显分层现象;Ni25合金熔覆层主要物相有γ-Ni固溶体、BNi3、B2Fe3Ni3、C-Fe-Si等;Co2熔覆层主要由γ-Co、γ-Ni固溶体等组成;多层熔覆层硬度和耐磨性相较于基体,有较大提高,Co2合金熔覆层平均硬度值最高,达到了584.7HV0.3,多层熔覆层经过多次重叠扫描,重复融化凝固熔覆层硬度更加均匀。