均匀化退火对ZG80Cr2MnMoSi钢组织的影响

ZG80Cr2MnMoSi钢是一种耐磨衬板用多元合金钢。由于碳和合金元素含量高,铸件中极易产生成分和组织偏析,生产中常采用均匀化退火来减轻偏析对铸件性能的不良影响。研究了均匀化退火对该钢组织、碳化物类型和晶粒尺寸的影响及影响晶粒细化的因素。试验结果表明,碳化物回溶温度显著影响钢的晶粒;均匀化退火时碳化物的主要变化为渗碳体回溶和析出以及渗碳体(Fe3C)转变为合金碳化物((Fe,M)3C);钢经1050℃×4 h退火后,晶粒度为8级,块状碳化物和枝晶状珠光体减少;经1150℃×4 h退火后,晶粒度为7～6级,枝晶状珠光体和块状碳化物均消失。

80-3Cr油管钢在CO_(2)驱环境下的性能研究与应用

针对CO_(2)驱高CO_(2)分压、高H_(2)S分压、低温井筒环境造成N80、P110管柱失效的问题,开展了80-3Cr、N80、P110三种管材的耐CO_(2)腐蚀、抗H_(2)S应力腐蚀开裂、耐低温冷脆对比评价试验。结果表明,不同CO_(2)工况条件下,N80、P110、80-3Cr油管在添加缓蚀剂情况下的腐蚀速率分别为0.0549 mm/a、0.0645 mm/a、0.0333 mm/a;80-3Cr油管的腐蚀速率明显低于N80、P110油管;80-3Cr油管在不同H_(2)S环境下均未出现应力腐蚀开裂,具有较好的抗H_(2)S应力腐蚀性能;在-20℃的低温环境下,N80和P110油管冲击功分别只有80-3Cr油管的62.6%和23.2%;80-3Cr油管在CO_(2)驱油现场应用后,管柱失效率从2019年的20%下降到0,取得显著效果。

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%。

析出相及夹杂物对L80-9Cr钢耐蚀性的影响

通过电化学测试和FeCl_(3)点蚀试验,研究了Cr_(23)C_(6)析出相及Al_(2)O_(3)夹杂物对L80-9Cr钢耐蚀性的影响。结果表明:Cr_(23)C_(6)在原马氏体板条束内的析出聚集增大了小角度晶界处的晶格畸变程度,使其具有较高的电化学活性,导致材料耐腐蚀性能降低;另一方面,Cr_(23)C_(6)析出导致周围贫Cr区的形成,增大材料的点蚀倾向;此外,Al_(2)O_(3)夹杂物的存在也为点蚀萌生与发展提供有利位置,两者的共同作用导致L80-9Cr钢的严重点蚀。

热处理对ZG42Cr2MnSiMoRE钢组织与性能的影响

研究ZG42Cr2MnSiMoRE铸钢不同热处理后的组织和性能，并进行扫描电镜分析、硬度分析、拉伸试验分析、冲击实验分析，优化出合理的热处理工艺方案。研究表明，经（910-960）℃×（4～5）h空冷＋（910-960）℃×（4～5）h淬火（油淬）＋（200-300）℃×（9～1O）h回火后，ZG42Cr2MnSiMoRE铸钢出现高硬度、高韧性值，是因为耐磨钢经多次相变晶粒度小、显微组织变细所致。

XS-1型缓蚀剂对2Cr13钢和N80钢缓蚀性能的影响

利用失重法,借助高温高压H2S/CO2腐蚀反应釜,研究了XS-1型耐高温新型抗氧缓蚀剂在NaCl介质中的缓蚀性能。通过正交实验法,分析了介质温度、Cl^-浓度、缓蚀剂浓度对2Cr13不锈钢和N80套管钢腐蚀行为的影响。结果表明:Cl^-浓度是影响两种钢腐蚀的主要因素,缓蚀剂浓度的影响力度略小于Cl^-浓度的影响力度。XS-1型缓蚀剂适用于Cl^-浓度高、酸化程度高和温度高的地层液中。

N80和Cr13钢在含CO_2油田采出液中缓蚀性能研究

利用电化学工作站测试N80和Cr13两种钢在饱和CO_2油田采出液中添加不同浓度的ZK缓蚀剂的腐蚀行为,分析缓蚀剂用量对其腐蚀行为的影响规律,用高温高压反应釜借助失重法和腐蚀形貌观察确定最佳缓蚀剂用量下两种钢的缓蚀性能。结果表明:静态时,N80和Cr13钢在饱和CO_2油田采出液中分别呈现活化和钝化特征,N80钢的ZK缓蚀剂最佳用量为500 m L/L,而Cr13钢则为1 000 m L/L;动态时,N80钢缓蚀效率达97.95%,而Cr13钢则为95.20%。

固溶处理对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢力学性能的影响

针对选用ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢制造的某型号燃气舵安装壳体复验过程中出现的力学性能偏低现象,研究固溶处理对材料金相组织及力学性能的影响,为该产品后续失效分析及质量控制提供参考依据。试验结果表明:温度为1080℃,保温时长90 min的固溶处理有助于提高产品的力学性能,常温和900℃高温下抗拉强度分别提高11%和14%,900℃高温下伸长率提高14%。研究结果可为后续该牌号产品的设计和选用提供有效参考。

超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢的组织与性能研究

介绍了1000MW等级超超临界汽轮机组大型铸件用材ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢。通过相图计算、模拟焊后热处理,对比了材料的组织性能变化。试验结果表明:ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB钢正火+高温回火后为典型的板条马氏体组织;材料中未形成Laves相;模拟焊后热处理降低了材料的屈服强度和韧性,塑性有所提高。

油井管用N80钢和13Cr钢在多元热流体环境中的腐蚀行为

采用高温高压反应釜进行模拟腐蚀试验,探究了油井管材料N80钢和13Cr钢在不同温度和O_(2)分压下多元热流体环境中的腐蚀行为;通过失重法评价了材料的腐蚀速率,并结合激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等测试方法,分析了两种材料腐蚀速率及腐蚀产物的变化规律。结果表明:当温度超过180℃时,两种材料的腐蚀速率均随温度的升高而增大,腐蚀产物中有Fe_(3)O_(4)生成;而随着O_(2)分压的升高,腐蚀产物逐渐由FeCO_(3)转变为Fe_(3)O_(4),两种材料的腐蚀速率均增大;当O_(2)分压达到0.2 MPa以上时,腐蚀产物全部转变为Fe_(3)O_(4),均匀腐蚀和局部腐蚀加重。

深冷处理对80Cr9Mo2钢组织的影响研究

利用XRD、高分辨透射电镜等试验方法,结合内耗法研究深冷处理对80Cr9Mo2钢回火特性影响。结果表明:深冷处理前低温回火将导致部分碳原子由马氏体相扩散至残留奥氏体相中,提高残留奥氏体稳定性。而回火前深冷处理将导致更多残留奥氏体相变为低温马氏体,马氏体相(包括低温马氏体相)含量增加,可动位错密度提高,位错处偏聚间隙碳原子含量提高。有利于回火过程中析出更多数量的细小碳化物,这是深冷处理提高耐磨性能的主要原因。

淬火温度对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi冲击磨料磨损性能的影响

研究了不同温度(950、1000、1050℃)淬火+250℃回火处理对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织、硬度、韧性、冲击磨料磨损耐磨性能的影响。结果表明:中碳低合金耐磨钢淬火组织主要为板条状马氏体+片状马氏体+少量残余奥氏体,回火组织为回火马氏体。随着淬火温度的增加,钢的硬度逐渐下降;冲击韧性随着淬火温度的升高先增加后保持稳定。在冲击功为1J的磨损工况下,950℃水淬+250℃回火处理试样耐磨性最好;在冲击功为4.5J的磨损工况下,1000/1050℃水淬+250℃回火处理的试样耐磨性最好。

回火温度对中碳低合金钢ZG30Cr2SiMnMo显微组织、硬韧性及冲击磨料磨损性能的影响

研究了淬火后不同回火温度对中碳低合金耐磨钢ZG30Cr2SiMnMo的显微组织、硬韧性及冲击磨料磨损性能影响。结果表明:ZG30Cr2SiMnMo钢回火组织为回火马氏体;随回火温度的升高,ZG30Cr2SiMnMo钢的硬度和冲击韧度先升高后降低,250℃回火时最高硬度为52.4 HRC,冲击韧度最佳,V型缺口冲击试样的冲击吸收功为23 J;在冲击功为4.5 J时冲击磨料磨损条件下,随回火温度的升高,ZG30Cr2SiMnMo钢的耐磨性有下降趋势,350℃回火时耐磨性明显下降。ZG30Cr2SiMnMo钢具有较好的冲击磨料磨损性能,在200、250和300℃回火条件下其耐磨性与高锰钢(Mn13)接近,其主要磨损机制为疲劳剥落磨损和切削磨损。

热处理对ZG29Cr2Si2MnMoRE钢力学性能及耐磨性的影响

通过热处理工艺参数的变化研究了ZG29Cr2Si2MnMoRE钢的冲击韧性、硬度、抗拉强度等力学性能及耐磨性能。结果表明,ZG29Cr2Si2MnMoRE钢采用2#工艺热处理后,钢的冲击韧度高达49.57 J/cm^2,硬度达到50.51HRC,抗拉强度为1250.69 MPa。

P91与ZG15Cr2Mo1异种钢焊接工艺

将P91和ZG15Cr2Mo1异种钢焊接工艺应用于新型 30 0MW火力发电机组重要部件中 ,针对两种钢的特点 ,确定了合适的焊接材料和具体可行的焊接工艺 。

冷却方式对中碳低合金钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织与力学性能的影响

研究了冷却方式对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi力学性能和组织的影响。结果表明,ZG35Cr2Ni-MoVTi钢的硬度、抗拉强度可随着冷却速度的提高而明显增加,但伸长率下降。经水淬可取得硬度最高值52 HRC,油淬可取得抗拉强度最大值1670 MPa。经风冷可取得最佳冲击韧度,V型缺口冲击试样的冲击吸收功为31 J。ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁素体+珠光体,空冷、风冷后具有相似的金相组织,由少量铁素体+珠光体+贝氏体组成,组织随冷速增加而细化,促进了强韧性的提高。钢的油淬组织、水淬组织为板条马氏体+少量残余奥氏体。

N80和3Cr油管钢在CO_2驱油环境中的腐蚀行为

利用高压釜模拟油田现场CO2驱油环境,对N80和3Cr两种油管钢进行了CO2腐蚀试验,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析对比了腐蚀产物膜的腐蚀行为和特征,并评价了三种缓蚀剂对两种油管钢的缓蚀性能,计算了腐蚀速率和缓蚀效率,对比了相应条件下的腐蚀产物膜表面形貌。结果表明,在同一CO2分压条件下,N80和3Cr钢在55℃时的腐蚀速率均比在30℃时的大,N80钢在30℃和55℃时的腐蚀速率明显大于3Cr钢,其抗CO2腐蚀性能满足关系3Cr>N80;N80腐蚀产物主要由FeCO3和少量CaCO3沉积物组成,3Cr腐蚀产物主要由FeCO3及少量Cr7C3和Cr2C3组成。

ZG42Cr2MnSi2MoRE铸钢衬板出现高硬度高韧性值的原因探讨

生产耐磨铸件,采用直接从铸件本体切取试样的方法检验取得数据,可以实施对产品质量的监控。二次加热淬火回火比一次加热淬火回火力学性能高,是因为耐磨钢经多次相变晶粒度小、显微组织变细所至。在二次加热淬火回火中出现高硬度、高韧性值,是因为衬板淬火过程中在具备贝氏体生成的冷却速度下生成了贝氏体组织。

ZG15Cr2Mo1钢的热处理工艺研究

为了确保含017%C、1.93%Cr、0.97%Mo、0.43%Si和0.68%Mn(质量分数)的ZG15Cr2Mo1钢的室温和高温力学性能满足要求,对其进行了不同温度和冷却方式的正火及不同温度的回火工艺试验。经不同工艺热处理的钢的室温和高温力学性能确定的ZG15Cr2Mo1钢的最佳热处理工艺为:920~970℃保温8~12h空冷正火,随后720~760℃回火8~12h。

620℃级超超临界汽轮机用ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢阀壳的试制和生产

为满足620℃等级超超临界汽轮机机阀壳的性能要求,开发了ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB钢.通过工艺试验,阀壳铸件已进行了试制和生产,检测结果表明,所生产的铸件化学成分、力学性能及显微组织均满足技术要求.