CO_(2)驱油井环境下N80钢与3Cr13钢的电偶腐蚀行为

N80钢与3Cr13钢常作为油管和水力锚等的材料使用,在CO_(2)驱油井环境中不可避免偶接使用易产生电偶腐蚀。为此,通过开展CO_(2)环境下N80钢和3Cr13钢的腐蚀速率试验和电偶腐蚀试验,明确了CO_(2)含量、温度、压力和矿化度等因素作用下2种钢的电偶腐蚀规律。结果表明:CO_(2)驱油井中2种钢产生电偶腐蚀,3Cr13钢为阴极,且不受电偶腐蚀影响,N80钢为阳极,电偶腐蚀速率增大;且N80钢的电偶腐蚀速率随CO_(2)含量、温度、压力和矿化度的增大而增大;电偶腐蚀敏感因子随CO_(2)含量和压力增大而减小,当CO_(2)含量达到20.0%时电偶腐蚀敏感因子为负值,随温度升高先减小后增大,随矿化度增加而增大,电偶腐蚀速率最大可高于常规腐蚀69%。

深冷处理对3Cr13组织和力学性能的影响

利用SLX-30程序控制深冷箱、金相显微镜、扫描电镜和洛氏硬度计,研究了刀剪材料3Cr13钢经普通热处理、深冷处理后的微观组织及力学性能变化。结果表明,与普通热处理相比.深冷处理后钢中析出的碳化物数量明显增加,分布更加均匀弥散;深冷处理后洛氏硬度值较普通热处理增加了5.3 HRC,冲击韧度增加了0.8 J。

热处理对含铜3Cr13马氏体不锈钢抗菌性能的影响

研究了抗菌热处理对含铜 3Cr13不锈钢组织和抗菌性能的影响。试验表明抗菌热处理是其获得优异抗菌性能的关键。粘结薄膜法显示抗菌热处理后的 0 35C 13Cr 2 6 8Cu马氏体不锈钢对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率 >99%。试验确定了最佳热处理参数 。

电弧喷涂工艺参数对3Cr13涂层性能稳定性的影响

采用正交设计方法研究了电弧喷涂工艺参数对 3Cr13涂层结合强度和耐磨性的影响。试验结果表明 :影响涂层性能稳定性的工艺参数主要是电弧电流 ,其次是喷涂距离。按涂层结合强度和按磨损失重确定的空气压力与电弧电压两个因素的主次排列顺序不同。当电弧电流一定时 ,喷涂距离过大或过小都不利于涂层性能的稳定性 ,且喷涂距离和空气压力为反向组合时涂层性能稳定性最差。涂层中的孔隙率和氧化物的数量是造成涂层性能变化波动的主要原因 ,采用较大的电弧电流可减少涂层中的孔隙率和氧化物数量 ,有利于涂层的致密性增强 ,涂层强度高 ,耐磨性也好。

电弧喷涂3Cr13修复齿轮泵轴试验研究

为获得性能优良的3Cr13电弧喷涂层,采用正交试验、极差分析和方差分析研究了电弧喷涂工艺参数对3Cr13涂层结合强度和耐磨性的影响。试验结果表明:影响涂层结合强度的工艺参数主次排列为喷涂电流、喷涂气压和喷涂距离,而影响涂层耐磨性的工艺参数主次排列为喷涂电流、喷涂距离和喷涂气压。考虑试验因素对结合强度和耐磨性影响程度的大小以及它们在涂层使用中所起作用的重要程度,优化的3Cr13电弧喷涂工艺规范为喷涂电压35V;喷涂电流180A;喷涂距离180mm;喷涂气压0.6MPa。齿轮泵轴修复实践表明,优化的电喷涂工艺规范用于修复齿轮泵磨损件是可行的。

渗氮温度对3Cr13不锈钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

利用等离子渗氮技术,在不同温度下对3Cr13不锈钢渗氮6 h,研究了渗氮温度对渗氮层组织结构和性能的影响。结果表明:渗氮温度显著影响3Cr13不锈钢表面渗氮层的结构与性能,渗层厚度随着渗氮温度的升高而增加;渗氮温度升高促使表面相由α′N相和ε相逐渐变成CrN相及γ′相;随着渗氮温度的升高表面硬度提高,耐磨性能随之提高;而耐蚀性在低温渗氮(400℃)时比基体略有提高,之后(≥450℃)随着渗氮温度的升高呈下降趋势,且低于基体的。

强流脉冲电子束轰击作用下3Cr13不锈钢的微观结构及性能

利用强流脉冲电子束(HCPEB)装置对3Cr13马氏体不锈钢进行表面辐照处理,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对辐照前后样品的微观结构进行详细的表征,并考查了HCPEB辐照处理后样品表面的力学性能和腐蚀性能。试验结果表明:HCPEB处理后样品表面发生熔化,形成了深度约为4μm的表面重熔层,重熔层由奥氏体纳米晶和分布于交叉晶界的细小碳化物颗粒组成。处理后样品表面硬度显著提高。此外,电化学试验结果表明HCPEB辐照处理后3Cr13不锈钢表面的抗腐蚀性能也得到明显的改善。过饱和纳米奥氏体重熔层的形成是材料表面综合性能改善的根本原因。

超声深滚法提高电弧喷涂3Cr13涂层性能

利用超声深滚(Ultrasonic deeprolling,UDR)技术对钢基体电弧喷涂3Cr13涂层进行表面复合强化处理,旨在改善涂层的综合性能。采用扫描电镜、应力仪及球—盘式摩擦磨损试验机等设备检测和分析UDR工艺对该涂层孔隙率、表面粗糙度、残余应力、显微硬度、摩擦学性能等的影响。结果表明,UDR工艺使该涂层的孔隙率从5.1%降为2.3%;表面粗糙度Ra由40μm以上降为2.4μm;表面残余压应力由8MPa提高到257MPa;涂层显微硬度提高约45%,涂层摩擦学性能得到了明显提高。且Bragg衍射峰明显宽化、左移、峰强增大,这表明涂层晶粒明显细化、晶格畸变,且形成晶向平行表面的板织构。同时分析和讨论UDR工艺对提高3Cr13涂层性能的影响机理。

干摩擦条件下3Cr13涂层的磨损寿命研究

在MM200摩擦磨损试验机上对高速电弧喷涂3Cr13涂层进行了于摩擦条件下的磨损寿命试验,通过恒定应力加速模型分别建立了载荷、涂层厚度、摩擦副转速与3Cr13涂层磨损寿命的关系图,并采用多元回归分析建立了预测3Cr13涂层磨损寿命的模型,对影响因素进行了相关度分析.结果表明:载荷的增大引起涂层内分层失效,涂层厚度的减小则引起涂层整层剥落,摩擦副的转速主要影响摩擦副间的犁沟和微切削程度.影响密损寿命大小的因素依次顺序为:涂层厚度、载荷和摩擦副转速.

不同电弧喷涂工艺对3Cr13钢涂层结合强度的影响

研究了喷涂电压、喷涂电流、表面预处理、预热、后热处理对电弧喷涂3Cr13钢涂层结合强度的影响.结果表明：电弧喷涂φ2 mm的3Cr13钢丝材的适宜电压、电流为28～35 V、170～180 A;喷砂处理是提高涂层与基体结合强度的最佳表面预处理工艺;采用合适的表面预处理、喷涂打底层、严格控制基体的热量输入是提高涂层结合强度的有效途径.

含磨粒润滑条件下3Cr13涂层加速磨损机理研究

提出3Cr13涂层加速磨损失效新的实验方法。采用该方法在MM200摩擦磨损试验机上,对高速电弧喷涂3Cr13涂层在含SiO2磨粒的润滑条件下磨损失效开展了加速磨损试验,通过对比分析扫描电镜照片筛选合适的磨粒颗粒,并分析SiO2磨粒加速涂层磨损可能的机理。结果表明:适合3Cr13涂层的加速磨损试验的磨粒粒度为微米级,通过磨损表面照片得出了磨粒在润滑条件下对涂层加速磨损作用主要表现为:微观切削、挤压和磨粒的聚集。

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。

3Cr13马氏体不锈钢的加工

针对3Cr13马氏体不锈钢加工难点,分析给出影响其切削性能的主要因素,从刀具材料、刀具几何角度的选择与切削用量的确定等方面进行研究。实践证明,获得的经验对3Cr13不锈钢加工性能的改善效果明显。

深层QPQ工艺参数对3Cr13钢渗层组织的影响

选用3Cr13马氏体不锈钢作为实验材料,利用深层QPQ盐浴复合处理处理技术,研究氮化温度、氮化时间和氰酸根浓度对QPQ复合处理后的渗层组织的影响。运用显微硬度计检测渗层的厚度和显微硬度值的变化,运用金相显微镜观察氮化后试样渗层的显微组织,检测化合物层的厚度和质量。结果表明:随氮化温度的升高或氮化时间的延长渗层深度增加;经630℃×2h氮化可形成深度高达97μm的渗层组织;随氮化温度的升高,试样的表面硬度值在600℃后呈下降趋势,有疏松层的形成;氰酸根浓度对渗层的厚度影响显著,特别体现在扩散层的厚度上。而对试样表面硬度影响很小。

激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究

试验并研究了激光功率、焊接速度等工艺参数对 3 Cr1 3不锈钢的焊接质量的影响 ,对焊缝的金相组织和结合强度进行了分析与测试 .

3Cr13厨刀碟片激光同轴送粉熔覆层的显微硬度与组织

针对家用3Cr13不锈钢厨刀硬度低、耐磨性差、使用寿命短等问题,采用激光熔覆技术对其进行处理,改善厨刀的性能.研究了激光熔覆层的显微硬度及显微组织.结果表明,采用经优化的激光熔覆处理工艺,可以获得无气孔、裂纹和夹杂等缺陷的熔覆层,熔覆层与基体结合良好;熔覆层的显微硬度在7-12 GPa之间波动,平均显微硬度约为9 GPa,是基体的2.3倍,大大提高了刀刃的硬度;熔覆层中含有大量未熔的硬质颗粒WC,并镶嵌到相对较软的304L基体中,这种结构对WC颗粒起到韧化缓冲作用,保证刀具使用过程中WC颗粒不易脱落,从而可提高刀具的使用性能.

纳米Al_2O_3封孔对电弧喷涂3Cr13涂层耐腐蚀性能的影响

采用电弧喷涂技术在Q235钢基体上制备了约150μm厚的3Cr13涂层,并采用3种添加不同含量的纳米Al2O3异丙醇溶液的有机硅树脂对其进行封孔处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观组织和物相组成进行分析,采用全浸泡腐蚀、乙酸盐雾腐蚀以及电化学腐蚀试验研究了未封孔及封孔涂层的耐腐蚀性能。结果表明:3Cr13涂层的物相组成主要为α-Fe(Cr)和Cr2O3,涂层为典型的层状堆积结构,孔隙率约为11%;涂层封孔后的耐腐蚀性能明显优于未封孔涂层的,而且添加质量分数为6%的纳米Al2O3异丙醇溶液的有机硅封孔剂对3Cr13涂层耐腐蚀性能的提高最为显著。

3Cr13不锈钢弹片断裂分析

3Cr13马氏体不锈钢所制弹片在工作306 min后返厂复试,复试试验中发生断裂。利用微距照相机和扫描电镜对失效弹片断口和侧面、失效弹片人工断口、未失效弹片的人工断口进行宏观和微观观察,并用能谱仪对个别区域进行成分分析,利用显微硬度计对两种弹片进行了硬度检测。结果表明:弹片受到应力腐蚀作用,萌生沿晶裂纹,之后发生疲劳扩展,导致弹片断裂失效;建议加强弹片使用前的存放管理,避免受到腐蚀介质的侵蚀。

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

ZG3Cr13钢经长期时效后组织及硬度的研究

研究了ZG3Cr1 3钢在 5 5 0℃～ 6 0 0℃的工作温度区间经 2 5 0 0h长期时效后的硬度及组织的变化。结果表明 ,在时效 1 0 0 0h内 ,硬度有明显的下降 ,之后趋于稳定 ;组织变化与正常处理后的组织均匀化程度有关 。