Industrial Experience with Case Hardening of Stainless Steels by Solution Nitriding

SolNit(R) is a novel heat treatment to case harden stainless steels with nitrogen instead of carbon. The calculated equilibrium pressure of N2 corresponds well with the nitrogen content in the steel surface. The process is carried out in vacuum furnaces with pressurized gas quenching. Numerous parts of different stainless steels have been successfully SolNit(R) treated in industry leading to superior properties in respect to hardness/strength and corrosion

发电厂304不锈钢热电偶套管开裂原因

某发电厂304不锈钢热电偶套管发生开裂现象,采用宏观观察、壁厚测量、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜和能谱分析、浸水试验等方法对套管开裂原因进行分析。结果表明:套管的表面质量差,在Cl^(‒)和S^(2‒)的作用下,套管产生应力腐蚀裂纹;空气中的冷凝水沿着微裂纹进入套管内,冷凝水被绝缘材料(主要成分为MgO)吸收,导致套管绝缘层体积膨胀,加速了套管的应力腐蚀开裂。

薄壁机匣壳体变形控制工艺研究

机匣壳体类零件是发动机的典型结构件,其材料一般为1Cr17Ni3不锈钢或TC4钛合金等难加工材料。文章主要分析大型薄壁机匣壳体加工变形的控制措施,不锈钢和钛合金材料车削、铣削和细长孔加工技术,以及加工刀具和加工参数的选择,改进机匣壳体的工艺路线和加工参数,旨在提升机匣壳体类零件加工质量的稳定性。

L80-13Cr不锈钢套管热轧穿孔工艺研究及工模具改进

针对L80-13Cr不锈钢热塑性差,穿孔时顶头消耗大,导板表面易黏钢,钢管内外折缺陷严重等问题,研究了穿孔工艺,改进了工模具。通过高温热模拟试验确定了L80-13Cr不锈钢管坯的最佳均热温度为1200℃;采用螺纹不锈钢顶头和高镍铬钢旧导板解决了顶头轧制寿命低和导板表面黏钢问题;通过改进穿孔工艺参数,将咬入角由10°增加至12°,控制顶前压下率在4%~6%及椭圆度系数在1.05~1.10,显著提升了荒管表面质量,将荒管所轧成品一次合格率由20%以下提升至70%以上。

奥氏体不锈钢的腐蚀与防护

奥氏体不锈钢具有优良的耐蚀性能,是不锈钢中应用最广泛的钢种。分析了奥氏体不锈钢的腐蚀机理,研究了不锈钢管道腐蚀的案例,提出在工程建设中从材料选用与管控、设计和施工方法管理、人员管理、设备与工器具维护及环境管理等方面,采取的避免不锈钢腐蚀的预防措施与建议。

离子渗氮工艺对17-4PH不锈钢性能的影响

对17-4PH不锈钢分别进行了真空固溶和时效处理及离子渗氮。结果表明:17-4PH不锈钢经1040℃真空固溶处理随后480℃时效处理后的硬度为41.0~41.5 HRC;离子渗氮温度对17-4PH不锈钢表面硬度影响不大,对基体硬度的影响较大,对渗氮层深度有一定的影响;渗氮剂的氮氢比对17-4PH钢表面和基体的硬度影响不大,对渗氮层深度有一定影响;在500℃采用N_(2)∶H_(2)=1∶3的渗剂对17-4PH钢进行离子渗氮时,随着渗氮时间的延长,渗层深度增加,表面硬度变化不大,基体硬度降低。

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。

2205双相不锈钢硫化物应力腐蚀机理研究

由于双相不锈钢中铁素体相和奥氏体相的合金元素含量不同,导致两相的耐点蚀当量PREN不同,耐腐蚀性能存在一定的差异,易于产生局部腐蚀。研究2205双相不锈钢油套管用无缝钢管硫化物应力腐蚀机理。研究结果表明:常温时,在硫化氢和拉伸应力的共同作用下,2205双相不锈钢失效原因是奥氏体点蚀;90℃硫化氢应力腐蚀试验后,2205双相不锈钢同时发生了奥氏体点蚀和铁素体选择性腐蚀。

热电偶套管无模拉伸数学模型研究

介绍了一种无模拉伸不锈钢热电偶套管的成型方法及生产工艺。通过对热电偶套管无模拉伸变形机制的研究，分析了拉伸速度的变化规律，并建立了无模拉伸套管的数学模型。实验证明， 该模型结构简单、精确可靠、具有实用价值。

非API 13Cr系马氏体不锈钢油套管的发展现状

API(美国石油协会)13Cr油套管具有良好的耐CO_2腐蚀性,但随新油田的开发,要求油套管具有优良的抗H_2S、CO_2高温耐蚀性。文中分析了国内外非API 13Cr马氏体不锈钢油套管(Cr13-Ni5-Mo,Cr13-Ni5-Mo2,Cr15-Ni6-Mo2-Cu等)的发展现状,叙述了相关生产厂家油套管的化学成分、力学性能和耐蚀性。

压应力对特殊螺纹套管材料腐蚀的影响

设计模拟材料承受压应力的夹具,运用高温高压釜,试验研究不同压应力下两种套管钢材料在硫化氢、二氧化碳与氯离子共同作用下的腐蚀速率,测试压应力作用下套管钢材料的腐蚀电化学行为。结果表明:在试验介质中石油套管材料腐蚀形态为点蚀,压应力的增加对试样的腐蚀有促进作用;当压应力小于材料屈服强度的一半时,材料腐蚀不明显,当压应力大于材料拉伸屈服强度的一半以后,材料腐蚀速率快速增加;石油套管与油管特殊螺纹接头密封面及扭矩台肩压应力设计值不应超过材料屈服强度的一半。

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的组织分析

介绍了00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的性能特点,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析法(EDS)研究了该钢固溶油冷后的组织和各析出相的性能,分析了该钢离子渗氮层的组织。试验表明,该不锈钢在固溶处理时必须快速冷却,并在低于600℃时效。提出了降低离子渗氮层脆性的措施。

案例教学法在材料成形工艺课程中的应用

选用不锈钢保温杯的成形工艺设计作为材料成形工艺课程案例教学作业题目,将专业理论知识与工程实际案例紧密联系起来,教学对象简单典型,易于实施教学内容,实现教学目标。教学实践表明,该案例教学调动了学生积极学习的兴趣,活跃了课堂教学气氛,提高了教学效果和质量,培养了学生的创造性思维以及解决工程实际问题的能力。

不锈钢钢丝绳夹座熔模铸造气孔的产生与防止

通过对不锈钢钢丝绳夹座熔模铸造热节点孔洞的分析 ,确定了孔洞为气孔 ,并对产生气孔的原因进行了分析 ,找到了产生气孔的原因 ,通过采用清洗废料表面的油污、杂质切断气源、增大直浇道热节点的面积和采用直接浇注等工艺措施 ,消除了气孔 。

热老化对AP1000主泵泵壳动态断裂韧性影响研究

为研究热老化对AP1000主泵泵壳的制造材料——铸造奥氏体不锈钢CF8的动态断裂韧性的影响,采用夏比预裂纹试样,利用示波落锤冲击试验系统研究材料动态断裂韧性随老化时间的变化规律。试验结果表明:400℃下的加速热老化使主泵泵壳材料产生明显的脆化效应,降低材料断裂所需消耗的能量;热老化导致材料动态裂纹扩展阻力曲线下降,对应的动态断裂韧度下降,但在热老化前期短时间内阻力曲线下降程度较大,而在热老化时间>500h后降幅逐渐减小,出现老化饱和迹象。

大型铸造不锈钢泵壳铸造工艺设计

针对大型铸造不锈钢泵壳砂型铸造工艺开展研究,对铸件材质及结构特点进行分析,结合Pro CAST软件对铸件充型及凝固过程的模拟结果对铸造工艺进行设计与改进。并通过试制,获得了铸件轮廓清晰,无缩松、缩孔缺陷的优良产品。

S13Cr在超高温超临界CO2环境下的腐蚀行为及产物膜特征

目的明确超级13Cr在超高温超临界CO2环境下的适用性、耐蚀性及腐蚀产物膜特征。方法采用高温高压反应釜模拟气井井底超高温超临界CO2腐蚀工况,采用腐蚀失重法获取腐蚀速率,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物特性进行分析研究。结果在215℃、31.2 MPa CO2分压、7.24 kPa H2S分压下,超级13Cr在含饱和水的超临界相中及含饱和CO2的模拟凝析水相中均呈现均匀腐蚀特征,腐蚀速率分别为0.009 mm/a及0.126 mm/a。腐蚀受CO2-H2S共同控制。腐蚀产物呈双层结构,内层腐蚀产物以碳酸亚铁为主,外层以磁黄铁矿为主,且内外两层腐蚀产物膜结合较弱,易剥离。超临界相中,内外层腐蚀产物膜均较为稀疏,水相区内外层腐蚀产物膜更为致密,但外层腐蚀产物膜容易发生破裂剥落。结论以0.125 mm/a作为油套管选材标准,对于仅含凝析水、无积水问题的气井,可选用超级13Cr作为油套管材质(温度≤215℃,CO2分压≤31.2 MPa,H2S分压≤7.24 kPa,Cl^–质量浓度≤4646 mg/L),但对于井底有比较严重积水问题的气井,或者含水率较高的油井,超级13Cr并不适合。

冷却速度对CAP1400核主泵泵壳用奥氏体不锈钢铸造组织的影响

采用OM、SEM和EPMA手段分析了CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢在1480℃重熔后以不同速度冷却至1340℃后水冷的凝固组织,研究了不同冷却速度对铁素体相分数及成分的影响规律。结果表明,CAP1400泵壳用奥氏体不锈钢重熔后的凝固组织主要由奥氏体相和残余δ铁素体相组成。凝固速度越快,残余δ铁素体相含量越多,奥氏体含量越少,且粗大的奥氏体相变得更为细小。在同一凝固速度下,δ铁素相中Cr、Si、Mo、Mn元素含量均高于奥氏体相。随着凝固速度的加快,δ铁素体相和奥氏体相中的Cr含量升高,而Ni、Si、Mo、Mn含量的波动幅度较小。

离子渗氮技术及其应用

离子渗氮技术的理论基础是气体辉光放电特性,具有渗氮质量稳定,节能减排等优点。多种材料及不同条件下服役的零件经离子渗氮后,在表面硬度、渗层深度、硬度梯度、畸变量等方面均能达到相关的技术要求。介绍了一些典型工件进行离子渗氮的实例,并指出了生产中离子渗氮方面尚需解决的问题。