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激光焊对F e-Mn-S i系形状记忆合金焊缝区组织和性能的影响?

杨军 , 陈鹏 , 郭芝斌 , 王垚 , 本生 , 朱毅科 , 李宁

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.026

研究了激光焊对Fe-Mn-Si系形状记忆合金焊缝区组织和性能的影响,结果表明,激光焊焊缝区组织显著细化,大大提高基体的强度,同时,由于激光焊焊缝过冷度大,容易产生较多的层错,这些层错有利于应力诱发ε马氏体形核,从而显著提高焊缝区的形状记忆效应,和母材相比,提高幅度达40%~178%左右;在模拟油田介质情况下,激光焊焊缝耐腐蚀性能高于母材,这是因为,激光焊焊缝组织细小均匀,在腐蚀过程中产生钝化现象,同时也降低了腐蚀电池的电位差,从而降低了合金的腐蚀速度,提高耐腐蚀性能。

关键词: 激光焊 , Fe-Mn-Si系形状记忆合金 , 焊缝区 , 形状记忆效应 , 耐腐蚀性能

Q345/316L钢焊接接头的腐蚀性能

本生 , 卢东华 , 杨逸莎 , 邓超

材料保护

目前,对Q345/316钢焊接接头腐蚀性能的研究报道较少.采用手工电弧焊焊接Q345钢和316L钢,并以不同温度作时效处理,利用高温高压釜腐蚀失重法研究了焊接接头在3种盐度模拟海水中的腐蚀性能.采用体视显微镜和扫描电镜观察了焊接接头整体及不同区域的腐蚀形貌并分析其机理.结果表明:在模拟海水中,Q345/316L钢焊接接头中Q345钢侧热影响区发生点腐蚀,随C1-浓度升高,腐蚀程度加剧;在同一盐度海水中,经不同温度时效处理的焊接接头的腐蚀速率不同,250℃时效处理后的最低,而550℃时效处理的最高;焊接接头腐蚀产物膜的主要成分为Fe3OOH.

关键词: Q345钢 , Q316L钢 , 异种钢焊接 , 时效处理 , 腐蚀性能

油气钻井工程中的腐蚀防护及一种新的防护方法

本生 , 李慧 , 刘清友 , 薛屺 , 桑东恒

腐蚀与防护

油气田勘探开发中金属设备的腐蚀类型主要有应力腐蚀、腐蚀疲劳、硫化物应力腐蚀开裂和点腐蚀等,目前国内外的研究主要集中在CO2、H2S和CO2/H1S的腐蚀与防护方面,主要有材料选择、钻井液的控制以及防腐蚀涂层等.介绍了一种新的防护方法-陶瓷复膜,试验结果表明,该方法极大地提高了工件的耐腐蚀性能,具有广阔的应用前景.

关键词: 腐蚀 , 陶瓷复膜 , 封隔器

钻杆接头表面陶瓷膜层的制备和性能研究

本生 , 刘阁 , 江仲英 , 尹文峰 , 薛屺

稀有金属材料与工程

利用低压化学气相沉积技术(LPCVD),在钻杆接头表面制取Ti、Cr、A1的氮化物、碳化物和氧化物构成的金属陶瓷膜层.陶瓷膜的特性通过SEM、EDS和XRD分析.结合性能和腐蚀性能分别通过划痕试验和腐蚀实验测试.结果表明:陶瓷膜层致密而均匀,膜厚度在15 μm左右,且在膜层与基体之间还形成了一层厚5μm左右的过渡层.陶瓷复膜与基体材料结合性能良好,具有较好的致密性,不存在裂纹气孔等缺陷.陶瓷膜层有效阻隔了有害原子或离子与基体钢的接触,防止材料发生氢鼓泡、氢致开裂等,大大提高了钻杆接头材料的抗腐蚀性能.

关键词: 低压化学气相沉积技术(LPCVD) , 陶瓷薄膜 , 耐磨性能 , 抗腐蚀性能

微量硼对特殊黄铜组织和耐磨性能的影响

范舟 , 陈洪 , 王霞 , 杨眉 , 本生

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.06.020

利用电子探针、MM200磨损试验机和齿环单体磨耗试验机等研究了微量硼对特殊黄铜的组织和耐磨性能的影响.结果表明:微量硼的加入可以提高α相的数量,促使耐磨质点Mn5Si3的形成,调整α相及Mn5Si3质点的形态、分布和大小.在摩擦磨损过程中这些变化有利于释放裂纹形核和扩展的应力;同时硼的加入可以在磨损区的表层形成致密的氧化物或硼的化合物,减轻粘着磨损,从而提高了材料的耐磨性能.

关键词: , 特殊黄铜 , 耐磨性能

时效处理对Q235/316L异种钢焊接头组织及性能的影响

本生 , 刘阁 , 刘记 , 刘清友

材料热处理学报

为了研究时效处理对Q235/316L异种钢焊接接头组织及性能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察了焊接接头的微观组织,并测试了异种钢焊接接头的力学性能和腐蚀性能.结果表明,经300℃×2 h保温,空冷时效处理后的焊接接头比500℃×2 h、700℃×2 h保温,空冷时效处理及不进行时效处理的接头具有优异性能.经300℃时效处理的接头组织有利于淬硬相和残余碳化物的溶解,未出现脆化相,再加上接头合金元素的作用,使接头组织更加均匀,力学性能良好.同时,经300℃时效处理的接头焊缝Cr、Ni含量高,提高其抗应力腐蚀和抗环境腐蚀能力.

关键词: Q235/316L , 异种钢焊接 , 时效处理 , 力学性能 , 抗腐蚀性能

咪唑啉与亚磷酸二乙酯复配对环烷酸腐蚀的缓蚀机理

桑东恒 , 本生 , 刘清友 , 马欣 , 杨阳

材料保护

稠油中的环烷酸时常减压装置有较强的腐蚀,必须进行防护,加注缓蚀剂是较为理想的办法.将咪唑啉和亚磷酸二乙酯进行复配,研究其在高温(280℃)下对常减压装置的缓蚀性能.结果表明:280℃,咪唑啉和亚磷酸二乙酯质量比为2:1,复配缓蚀剂的加入量为质量分数0.1%时缓蚀效率最大,达到91.55%.咪唑啉和亚磷酸二乙酯都是吸附膜型缓蚀剂,其质量比2:1时咪唑啉分子在金属表面形成疏松网状的有机吸附膜,高温下亚磷酸二乙酯在这层膜的基础上又生成一层坚韧的吸附覆盖膜,具有较好的缓蚀效果.

关键词: 缓蚀剂 , 缓蚀机理 , 环烷酸 , 咪唑啉 , 亚磷酸二乙酯 , 吸附膜

快速凝固对Fe-Mn-Si系合金形状记忆效应及耐腐蚀性能的影响

杨军 , 郭芝斌 , 王垚 , 本生 , 朱毅科 , 李宁

材料热处理学报

研究了快速凝固对Fe-Mn-Si形状记忆合金形状记忆效应及耐腐蚀性能的影响.结果表明,快速凝固由于大大细化晶粒,增加了基体强度;同时,快速凝固具有大的过冷度,导致较多层错的产生,有利于ε马氏体的形核,从而显著提高合金的形状记忆效应,和铸态合金相比,其形状回复率提高幅度达到24% ~ 160%左右.在不存在容易被基体吸附且易形成可溶性化合物的离子时,晶界增加,会降低合金的耐腐蚀性能,所以快速凝固合金在NaOH溶液中的耐腐蚀性能低于铸态合金;而在HCl溶液中,存在容易被基体吸附生成易溶化合物的Cl-,同时这种离子不易穿透快速凝固合金更为致密的氧化膜,所以快速凝固合金的耐腐蚀性能高于铸态合金.

关键词: 快速凝固 , Fe-Mn-Si形状记忆合金 , 形状记忆效应 , 耐腐蚀性能

G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀及常温电化学行为

本生 , 刘阁 , 江仲英 , 占木 , 刘清友

材料保护

目前,对G105钢钻杆在不同Clˉ浓度下的腐蚀研究较少,通过高温高压釜模拟石油井动态高温高压环境,研究了G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀行为,采用极化曲线研究了其常温电化学腐蚀行为.采用体式显微镜和扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物膜形貌;采用X射线能谱分析仪(EDS)分析了腐蚀产物膜成分.结果表明:G105钢钻杆在含Clˉ介质中发生孔蚀,严重时会出现明显的蚀坑;随着Clˉ浓度的增加,钻杆的腐蚀速率和程度增加.

关键词: 高温高压 , NaCl腐蚀 , G105钢钻杆 , 电化学行为

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