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轧制驱动-ECA大应变纯铝的强化机理

卢予东 , 许晓静 , 陆文俊 , 蒋凌 , 马文 , 郭云飞 , 王子路

稀有金属材料与工程

研究了经过轧制驱动等通道转角大应变加工的商业纯铝的强化机理.基于XRD分析和Taylor公式的定量计算说明,轧制驱动ECA大应变CP Al的内部位错密度很低.通过晶体微区取向分析技术(EB SD)对大应变材料内部的小角度界面和大角度界面进行表征,发现材料内部大多数是小角度晶界;基于Hall-Petch关系对大应变纯铝的强化机理进行定量分析,得出其强化主要来自于小角度晶界强化.

关键词: 大应变 , X射线衍射仪 , 晶体微区取向分析技术 , 强化机理

P110油管钢在压裂过程中的冲蚀行为

马文 , 段永刚 , 王治国 , 李臻 , 窦益华

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150052

大庆徐深气田在大规模压裂改造过程中,高速携砂压裂液对油管造成了严重的冲蚀,导致压裂施工风险增加。采用自主研制的喷射式冲蚀实验装置,以质量分数为0.2%的胍胶压裂液和石英砂形成的液固两相流体为介质,研究了压裂液流速、液体入射角对P110油管钢冲蚀行为的影响。研究表明,随压裂液速度的增加,冲蚀速率并非呈线性关系增加,而是存在“临界”流速,超过此流速时,油管钢冲蚀速率会以指数形式增长;油管在胍胶压裂液中的材料损伤机理为“微切削”与“冲击锻打”2种机理并存,在液体入射角为45°时冲蚀速率最大。通过上述研究拟合得到的冲蚀速率计算模型,可预测出P110油管钢在注入不同液体量后,其壁厚损失随压裂液排量的变化。研究结果为徐深气田油管在大规模压裂施工中的安全评价提供了有力支撑。

关键词: P110油管钢 , 压裂 , 胍胶 , 冲蚀

N80钢在模拟深层气井水溶液中的CO2腐蚀行为

马文 , 裴晓含 , 高飞 , 高纯良

中国腐蚀与防护学报

利用高压釜、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等手段,研究了温度、CO2分压、Cl-浓度、pH值和流速等因素对N80钢在模拟深层气井水溶液中腐蚀行为的影响.结果表明,温度对腐蚀速率的影响很大,随着温度的升高,腐蚀速率先增大后减小,80℃时腐蚀速率达到最大值,生成的腐蚀产物主要为FeCO3;降低溶液pH值、增加溶液中的Cl-浓度、提高CO2分压以及介质的流速,均加剧了N80钢的腐蚀.

关键词: CO2腐蚀 , N80 steel , Corrosion rate , Corrosion products

后续热处理对轧制-ECA大应变纯铝组织及性能的影响

陆文俊 , 许晓静 , 卢予东 , 王子路 , 郭云飞 , 马文

材料热处理学报

采用电子背散射衍射(EBSD)技术分析后续热处理对轧制-ECA大应变纯铝微观结构及力学性能的影响.结果表明轧制-ECA加工后的纯铝以小角度晶界为主,随着退火温度的升高,小角度晶界所占比例减小,材料硬度先上升后下降,强度则持续下降.200℃以上温度的退火可以显著消除大应变加工后材料内部的拉长纤维组织;当退火温度超过300℃时,平均晶粒尺寸明显增大.

关键词: 电子背向散射衍射 , 大应变技术 , 热处理 , 小角度晶界 , 微观结构

CO2分压对 N80油管钢 CO2腐蚀行为的影响

高纯良 , 刘明亮 , 李大朋 , 张雷 , 马文 , 路民旭

腐蚀与防护

利用高温高压反应釜进行腐蚀模拟试验。采用失重法、SEM 和 XRD 等手段研究了 CO2分压对 N80油管钢在100℃下 CO2腐蚀行为的影响。结果表明,N80钢的腐蚀速率随 CO2分压升高而上升。不同 CO2分压下腐蚀类型与腐蚀产物膜宏观形貌的变化相对应,在低 CO2分压下腐蚀产物膜完整覆盖。随着 CO2分压的进一步升高,腐蚀产物膜由局部覆盖转而重新完整覆盖。相应地,N80钢在低 CO2分压下发生全面腐蚀,然后随 CO2分压的进一步升高,腐蚀类型由局部腐蚀向全面腐蚀过渡。

关键词: CO2腐蚀 , CO2分压 , 腐蚀产物膜 , N80钢

流速对油管用N80钢CO2腐蚀行为的影响

高纯良 , 李大朋 , 张雷 , 马文 , 张晓虎 , 路民旭

腐蚀与防护

采用高温高压反应釜进行腐蚀模拟试验,采用失重法、SEM等手段研究了流速对N80油管钢CO2腐蚀行为的影响.结果表明,N80油管钢在100 C,0.6 MPaCO2分压时随流速的增大,腐蚀速率几乎呈指数形式增加.低流速时,N80钢腐蚀以全面腐蚀形态为主,流体冲刷的作用有限,但当流速增加以后,局部腐蚀形态愈发明显,流体冲刷显著加剧局部腐蚀的作用.

关键词: CO2腐蚀 , 流速 , 腐蚀速率 , 腐蚀产物膜

三乙醇胺络合剂对化学镀Ni-W-P合金镀层结构与性能的影响

徐德奎 , 王宙 , 付传起 , 马文

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.013

目的:研究以三乙醇胺作为络合剂对化学镀Ni-W-P合金镀层的组织结构和腐蚀性能的影响。方法以化学镀的方法在40Cr基体上制备Ni-W-P合金镀层,研究了三乙醇胺对Ni-W-P合金镀层的成分结构、沉积速率、耐蚀性和孔隙率的影响。结果三乙醇胺用量为8 mL/L时镀层W、P质量分数达到峰值,分别为3.63%、9.34%。三乙醇胺用量较低时,镀层具有非晶态结构;三乙醇胺用量达到12 mL/L时镀层开始出现晶态峰,具有混晶态结构。三乙醇胺浓度对镀层的沉积速率和孔隙率具有很大影响,三乙醇胺用量为10 mL/L时,镀速达到最大值14.1μm/h,用量为8 mL/L时,镀层的孔隙率最低,为0.07%。化学镀Ni-W-P合金镀层的耐蚀性随着三乙醇胺浓度的增加,具有先增加后降低的趋势,用量为8 mL/L时,镀层的腐蚀速率最低,为5.6μm/a,耐蚀性最好。结论以三乙醇胺作为络合剂能够得到胞状颗粒且颗粒均匀细小的Ni-W-P合金镀层,对镀层的结构具有一定的影响,可以提高Ni-W-P合金镀层的沉积速率。Ni-W-P合金镀层具有很好的耐蚀性,腐蚀速率最低为5.6μm/a。

关键词: 三乙醇胺 , 化学镀Ni-W-P合金镀层 , 镀层结构 , 孔隙率 , 腐蚀性能 , 盐雾试验

热机械加工对Al-13.0Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr合金组织与性能的影响

徐驰 , 许晓静 , 郭云飞 , 马文 , 王子路 , 陈洋

材料热处理学报

采用X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)、电导率测试、硬度测试、晶间腐蚀试验和剥落腐蚀试验,研究了预回复固溶时效处理前的热机械加工(Thermo-mechanical processing,TMP)对超高强铝合金Al-13.01Zn-3.16Mg-2.8Cu-0.2Zr-0.07Sr组织及性能的影响.结果表明,TMP(450℃/2 h+460℃/2 h +470℃/2 h(水淬)固溶、400℃/24 h过时效、约45%压缩量)处理后降低了合金的位错密度(0.150→0),减小了平均晶粒尺寸(6.256μm→5.012 μm)和平均晶界角度,显著提高了低角度晶界数目百分比(0.618→0.700),电导率(25.3%IACS→ 27.2%IACS)和伸长率(8.1%→8.2%)基本未发生变化,降低了硬度(229.6 HV→221.0 HV)、屈服强度(653.8 MPa→599.5 MPa)、抗拉强度(701.9 MPa→646.3 MPa),提高了抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀性能.定量分析显示,热机械加工轻微提高了合金位错强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化的总强化,合金强度的降低主要归因于合金固溶强化和时效沉淀析出相强化的总强化的降低.抗腐蚀性能的提高可以归因于合金低角度晶界数目百分比的提高.

关键词: Al-Zn-Mg-Cu合金 , 热机械加工 , 高/低角度晶界 , 电导率 , 腐蚀性能

回复态Al-1.5%Mg单相合金大变形组织与强化机制

徐驰 , 许晓静 , 马文 , 董小飞 , 卢予东 , 郭云飞

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15080101

通过X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)分析技术表征大应变后材料内部微观结构,并结合拉伸实验通过公式定量计算出各部分强化因素对合金屈服强度的贡献,研究了锻造及退火态铝镁单相合金(Al-1.5% Mg)在大变形过程中的组织演变及强化机制.结果表明:由于固溶镁元素的存在,铝镁单相合金在大变形过程能有效累积位错.等通道转角大应变加工使得平均晶粒尺寸减小(4.605 μm降低至2.183 μm),平均晶界角度提高(4.43°提高至6.51°),低角度晶界比例减少(0.97降低至0.89),晶体取向显著降低.后续的压缩大应变加工进一步降低平均晶粒尺寸(2.183 μm降低至1.328 μm),提高高角度晶界的比例(0.10提高至0.16).大应变铝镁合金的强化主要由晶格摩擦应力、位错强化、低角度晶界强化、高角度晶界强化和固溶强化组成,其中位错强化和低角度晶界强化贡献占绝大部分.

关键词: Al-1.5%Mg单相合金 , 大变形 , 组织演变 , 强化机制 , 等通道转角挤压

机场输油管道内壁腐蚀防护方法选用探讨

石永春 , 陶小俊 , 马文

腐蚀与防护 doi:10.3969/j.issn.1005-748X.2005.03.008

针对机场输油管道的特点,提出了管道内壁腐蚀防护方法选用原则.对目前主要的几种管道内壁防腐蚀方法进行了详细分析对比,提出了选用方法.

关键词: 机场 , 输油管道 , 防腐蚀

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