基于E81T8-Ni2填充盖面的L415M管线钢的焊接工艺评定

L415M管线钢环向焊接接头焊接工艺填充盖面焊丝采用E81T8-Ni2代替E71T8-Ni1,替代原则不符合GB/T 31032—2014《钢质管道焊接及验收》的覆盖原则,需要重新进行焊接工艺评定。基于施工单位焊接工艺需求,为了验证E81T8-Ni2能否用于L415M对接焊缝的填充盖面焊接,采用焊条电弧焊打底,自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面组合焊接方法,根焊焊接材料为E6010,填充盖面为E81T8-Ni2,依据GB/T31032—2014进行焊接工艺评定。对评定试样进行外观检查、无损检测、拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验以及冲击试验。试验结果表明,L415M管线钢环向焊接接头各项指标合格,拉伸试样断在母材上,焊接接头满足高强匹配要求。焊接工艺评定试验研究成果可为长输管道用L415M管线钢焊接工艺以及焊材选择提供参考。

14Cr17Ni2不锈钢锥形螺栓断裂分析

某锥形螺栓在摇动时发生断裂,通过对断口进行宏观和微观观察,可知螺栓的断裂性质为沿晶脆断。根据金相组织和维氏硬度检测结果,判断该螺栓硬度偏硬与其组织中无铁素体有关,结合其能谱成分、断裂性质以及回火温度情况,推断该螺栓可能存在回火脆性,最终通过人为打断在570℃回火有铁素体和无铁素体的14Cr17Ni2不锈钢试样,证明无铁素体的试样在570℃回火后脆性更大,断口为沿晶脆断,而有铁素体的试样断口则以准解理为主,确定了锥形螺栓的断裂是因回火温度处于回火脆性区间及组织中无铁素体相互作用而产生的。

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢气体渗氮工艺研究

研究了1Cr11Ni2W2MoV马氏体不锈钢气体渗氮工艺参数对试样尺寸变化的影响,讨论了固溶冷却介质对其钝化膜形成与气体渗氮的影响。通过光学显微镜、扫描电镜和X-ray衍射仪分析了渗氮层组织和物相,利用显微硬度计检测了其硬度,采用中性盐雾试验评价了钝化膜形成能力。结果表明:1Cr11Ni2W2MoV不锈钢固溶油淬时,其中性盐雾试验24h时发生表面锈蚀现象。在600℃×12h气体渗氮时,渗氮层由Fe_(2-3)N与Fe_(4)N相为主和少量CrN相组成,渗层硬度950HV0.1以上,渗层厚度≥260μm。采用固溶水淬时,中性盐雾试验72h未发现表面锈蚀现象,其渗层深≤10µm,表明固溶快速冷却有利于提升马氏体不锈钢表面钝化膜形成能力。

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖表面线性缺陷分析

对多个1Cr11Ni2W2MoV不锈钢轴承盖出现的线性缺陷进行研究,从宏观和微观角度对缺陷进行检测分析,结果表明:轴承盖零件出现的线性缺陷为锻造折叠缺陷,形成原因主要与多火次成形过程中毛坯毛刺被挤入以及捶打位置偏离有关。在此基础上,对锻造折叠的形成机理、危害和预防措施进行相关阐述。

14Cr17Ni2钢锻件断裂原因分析

针对14Cr17Ni2钢锻件锻造退火后出现裂纹的原因对裂纹周围试样进行取样,对金相试样及断口位置进行了金相显微观察、扫描电镜形貌观察和能谱分析,研究了锻钢金相组织和热处理工艺,并对14Cr17Ni2钢锻件原料采购及锻造热处理工艺进行了改进,可以避免14Cr17Ni2钢锻件锻后裂纹的出现。

1Cr11Ni2W2MoV钢疲劳裂纹闭合与试样类型的相关性

压力容器材料的疲劳裂纹扩展门槛值在预测服役寿命方面具有重要意义,而门槛值的准确测定常受到裂纹闭合的影响。为了验证采用角裂纹(CC)试样测定疲劳裂纹扩展门槛值时是否受裂纹闭合影响,采用1Cr11Ni2W2MoV钢加工了角裂纹试样和紧凑拉伸(C(T))试样,在室温下开展了疲劳裂纹扩展门槛值试验,并测定了门槛值对应的载荷-裂纹张开位移曲线。通过扫描电子显微镜对断口形貌中由裂纹闭合产生的磨损痕迹进行了观察。结合试验结果分析了两种试样类型的裂纹闭合程度及成因。通过CC试样测定的门槛值与C(T)试样相近或更小。在所测试4个CC试样中,仅有一个出现了足以影响裂纹扩展驱动力的裂纹闭合现象,而在所有测试的C(T)试样中均观察到了裂纹闭合。CC试样可用于疲劳裂纹扩展门槛值试验,并在当前试验条件下获得了接近理想门槛值的结果。

15Cr16Ni2MoN新型马氏体热强钢热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度为950~1150℃、应变速率为0.1~10 s^(-1),最大变形量为50%的条件下对15Cr16Ni2MoN钢进行了单道次热压缩试验。根据应变硬化速率θ-应力σ曲线的拐点以及-dθ/dσ-σ曲线计算得到临界动态再结晶(DRX)的临界应力σc与温度T的关系。结果表明,在高应变速率(1和10 s^(-1))下观察到较为稳定的流动行为,在低应变速率0.1 s^(-1)时,DRX程度更充分并显著改变了真应力-应变曲线变化趋势。DRX发生需要的临界应力σc随温度的升高而逐渐降低,随应变速率的增加逐渐提升。基于Arrhenius模型预测了合金钢的组织演化规律,绘制了在不同应变量下的热加工图,确定最佳热加工区间为变形温度为1030~1070℃,应变速率为0.10~0.22 s^(-1),并通过金相显微组织观察予以验证。

列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢疲劳裂纹扩展规律

针对Paris幂律方程计算获得的疲劳裂纹扩展速率在扩展后期小于真实值的问题,以列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢为研究对象,进行空气中以裂纹尖端应力强度因子范围△K为驱动参量的疲劳裂纹扩展速率da/d N试验研究,建立相应的da/d N-△K曲线方程,并采用扫描电镜观察分析试样断口。结果表明:有效da/d N相应的△K近似为16~90 MPa·m^(1/2),当△K约为16~72 MPa·m^(1/2)时,da/d N-△K数据分布可以较好地用Paris幂律方程表达;当△K约为72~90 MPa·m^(1/2)时,由于驱动力越来越大,试样裂纹尖端附近因屈服区过大而不满足Paris幂律方程所要求的小范围屈服条件,使得da/d N-△K数据逐渐偏高于Paris幂律方程曲线;在整个有效△K内,da/d N-△K数据分布可用递增多项式表达;在疲劳裂纹扩展后期,试样断口呈现大量撕裂棱、二次裂纹、疲劳辉纹等微观特征,表明裂纹尖端附近应力越来越大,致使其附近塑性区也越来越大,不再满足小范围屈服要求,从微观上佐证了疲劳裂纹扩展后期用断裂力学法计算的塑性区因过大而不满足Paris幂律方程要求的结果。

FEROQUENCH 2000淬火液在14Cr17Ni2圆钢热处理中的应用

研究了德润宝水基淬火液FEROQUENCH 2000淬火对14Cr17Ni2圆钢热处理后力学性能的影响结果,对比了淬火液的温度、浓度、对淬火加热温度、回火加热温度、回火次数对性能的影响,确定了达到锻件力学性能要求的热处理工艺参数,保证了批量生产时工件性能的稳定。

替打环用30Cr2Ni2Mo钢中低温回火性能研究

通过光学显微镜、拉伸试验、冲击试验等方法,研究了回火温度对替打环用30Cr2Ni2Mo钢组织和力学性能的影响。结果表明:在220~450℃区间回火,30Cr2Ni2Mo钢硬度由51.3HRC降至45.9HRC,屈服强度从1359MPa降至1299MPa,抗拉强度从1673MPa降至1492MPa,屈强比从0.81升高至0.87,冲击吸收能量整体走势几乎呈水平线,在250℃时出现高点值为31.7J。

B助剂对Ni2P/SBA-15催化剂结构及其加氢脱硫性能的影响

以介孔分子筛SBA-15为载体,磷酸氢二铵为磷源,硝酸镍为镍源,硼酸为硼源,采用共浸渍法制备了B-Ni_2P/SBA-15催化剂前驱体,然后采用程序升温氢气还原法,制备了n_p/n_(Ni)=0.8,B含量为0.35%-2.10%(w)的一系列B-Ni_2P/SBA-15催化剂.用X射线衍射(XRD)、N_2吸附脱附、透射电子显微镜(TEM)和氨气程序升湿脱附(NH_3-TPD)等表征技术对催化剂的结构进行了研究,以1%(w)二苯并噻吩(DBT)/十氢萘溶液为模型化合物,在微型同定床反应器上对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了评价.结果表明,B-Ni_2P/SBA-15催化剂仍具有介孔结构,Ni_2P为主要的活性物相.适量B助剂的加入可促使Ni_2P晶粒减小,催化剂比表面积增加.此外,随着B含量的增加,B-Ni_2P/SBA-15催化剂的总酸量也增加.当反应压力为3.0 MPa,反应温度由300℃升主至360℃时,B含量对Ni_2P/SBA-15催化剂活性有明显的影响,B含量为1.40%(W)的B-Ni_2P/SBA-15催化剂加氢脱硫活性最高.B-Ni_2P/SBA-15催化剂上二笨并噻吩的加氢脱硫的反应机理以直接脱硫为主.

免焙烧制备Ni2P/SiO2加氢脱硫催化剂

采用免焙烧的方法,直接将负载Ni（NO3）2和（NH4）2HPO4盐的前驱体通过程序升温还原（TPR）制备了Ni2P/SiO2加氢脱硫（HDS）催化剂.以质量分数为0.8％的二苯并噻吩/十氢萘溶液为模型化合物,考察了Ni2P/SiO2催化剂的HDS反应催化性能,并用XRD对催化剂进行了表征.结果表明,免焙烧法制备的Ni2P/SiO2催化剂的单层分散阈值在15％～25％（质量分数）之间.随负载量增加,Ni2P/SiO2催化剂的HDS活性增加,但直接脱硫路径（DDS）选择性降低;当活性组分负载量大于单层分散阈值时,继续增加负载量对催化剂粒度和反应性能影响不大.免焙烧法制备的Ni2P/SiO2催化剂的HDS活性与传统方法制备的催化剂相当（负载量大于单层分散阈值时）或更高（负载量小于单层分散阈值时）,并且具有良好的反应稳定性.TPR过程中升温程序是影响免焙烧法制备的Ni2P/SiO2催化剂HDS性能的重要因素;低温阶段升温速率对催化剂性能没有明显影响,而在400℃停留一段时间则有利于提高其活性.

不同热处理对1Cr17Ni2钢材料性能及其应用的影响

研究两种不同热处理工艺对1Cr17Ni2钢材料性能的影响。通过相关的性能试验进行对比研究,试验包括抗拉试验、冲击韧度、应力腐蚀、常温拉伸疲劳、超声疲劳试验。研究结论为,对于1Cr17Ni2钢,使用相应于830 MPa名义强度的热处理工艺,材料的综合性能优于名义强度为1 080 MPa的热处理工艺,这对在航空紧固件结构中合理选用1Cr17Ni2钢有实际指导意义。

铜表面Ni2Al3涂层高温抗氧化性能与组织转变研究

以铜为基体,采用电镀镍和浆料包渗铝法制备出Ni2Al3渗层。研究了900℃下空气中不同氧化时间,Ni2Al3渗层的高温抗氧化性能与组织转变行为。结果表明:经电镀Ni及随后800℃×12h浆料包渗铝,可在铜表面获得厚度为250μm、物相单一的致密Ni2Al3渗层。900℃氧化实验过程中,氧化时间在100h内,渗层表面X射线衍射分析中,没有Al2O3相衍射峰产生,Ni/Ni2Al3界面的Ni2Al3相首先转变为NiAl相,并且NiAl相随时间延长而增厚;超过150h后,在渗层中Al2O3相出现衍射峰,同时Ni2Al3相全部转变成NiAl相。在高温氧化过程中渗层无明显剥落现象,到250h时渗层仍具有良好的抗高温氧化性能,渗层表面由NiAl相和Al2O3相组成。

1Cr17Ni2不锈钢表面激光熔覆层的微观组织和性能研究

在1Cr17Ni2不锈钢表在进行激光熔覆。分析了激光熔覆单道熔覆层热裂纹形成机理以及微观组织分布特征;对熔覆层多道多层搭接进行了实验,采用优化的工艺参数堆覆制造了无裂纹、气孔等缺陷的致密薄壁件试样,对试样横截面微观组织特征和硬度分布规律进行了分析。分析表明,激光熔覆组织成分均匀,组织致密、具有快速熔凝组织特征并且性能优于传统铸锻件。

预还原催化剂LaNiO3,La4Ni3O10,La3Ni2O7和La2NiO4催化分解CH4制碳纳米管的研究

通过预还原的LaNiO3,La4Ni3O10,LaNi2O7和La2 NiO4催化分解CH4可以制备大量高度石墨化的碳纳米管.还原前后的催化剂的结构和组分通过X射线衍射(XBD)测定.所制得的碳纳米管由扫描电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征.碳纳米管在空气中的热氧化性由热重实验(TG)测定.实验结果表明不同催化剂前驱中的La/Ni比会影响碳纳米管的管径分布和石墨化程度.La/Ni比越小,碳纳米管的管径越大,石墨化程度越高.

基于有机磷酸类MOFs前驱体制备Ni2P/C复合材料

以镍为金属中心、对二甲苯二磷酸为有机配体,构筑了一种有机磷酸类Ni-MOF前驱体,再经过一步碳化,原位制备出多孔碳包覆Ni_2P纳米颗粒的复合材料.该复合材料保留了前驱体的片状形貌,比表面积可达202 m2/g,复合材料中的Ni_2P纳米颗粒具有良好的结晶度,颗粒均匀且无团聚现象.在锂离子电池性能测试中,该Ni_2P/C复合结构在缓解材料体积膨胀的同时提高了材料的电子和离子电导率,进而提高了材料的电化学性能.在0.2 C的电流密度下,材料首次充、放电比容量分别为247和226 m A·h·g-1,库仑效率可达91.7%,循环200圈后,库仑效率接近100%.

1Cr17Ni2不锈钢平衡组织的预测及控制

1Cr 17Ni2不锈钢属于火电大机组零部件所采用的材料之一,因其组织中易产生铁素体而使钢的热加工工艺性能和热处理工艺性能下降。采用Thermo Calc软件对不同条件下1Cr 17Ni2不锈钢的平衡组织进行了定量计算,分析了温度和化学成分两因素对钢的平衡组织的影响规律,在此基础上提出了1Cr 17Ni2 不锈钢化学成分的控制范围和热加工及热处理的温度规范。结果表明,Thermo Calc预测结果与现有试验数据基本上吻合,可以用于指导1Cr 17Ni2 不锈钢的生产和使用。

基于V型缺口试样冲击性能确定1Cr17Ni2不锈钢的热处理工艺

对1Cr17Ni2不锈钢进行了不同温度的淬火+回火热处理,研究了其V型缺口试样冲击性能与淬火和回火温度的关系;基于V型缺口试样冲击性能确定了较佳热处理工艺,并测试了该工艺热处理后试验钢的拉伸性能。结果表明:V型缺口试样的冲击吸收功随淬火温度和回火温度的升高而增大;回火温度对其断裂方式的影响大于淬火温度的,随回火温度升高,断裂方式从沿晶和解理的脆性开裂向韧窝型韧性开裂转变;当淬火温度为980℃或1 020℃,回火温度大于650℃时,该钢可满足螺柱冲击韧性和强度的要求,如需二次回火,则推荐二次回火温度应高于620℃。

Ni2O3催化剂的制备及其催化NaClO分解产生活性氧的性能

采用混合法制备Ni2O3催化剂选择性催化次氯酸钠分解生成原子氧,该原子氧具有极强的活性,能增强次氯酸钠的氧化性。采用XRD、SEM、BET等方法对催化剂的物化性质及催化性能进行了研究,同时考察了不同负载量催化剂、次氯酸钠浓度、pH值和温度对镍基催化剂分解次氯酸钠产生活性氧的反应速率的影响。实验结果表明,次氯酸钠溶液浓度与反应速率成正比;而对于pH值来说,中性或弱酸性环境更有利于提高反应速率和产氧量;温度越高分解反应速率越快。在初步处理有机废水的实验中,甲醇、甲苯、间氨基苯磺酸COD的去除率分别达到91.3%、89.28%和84.53%。