钛合金的腐蚀性能研究进展

介绍了最常见的钛合金的几种类型：α型钛合金、β型钛合金、α+β型钛合金,概述了钛合金在海洋环境和酸性环境等腐蚀介质中的腐蚀性能研究现状与进展,并详细介绍了钛合金常见的腐蚀行为如：应力腐蚀、缝隙腐蚀、氢脆及电偶腐蚀等腐蚀机理,最后提出了今后钛合金及其耐蚀性研究与应用的重要方向。     

钛合金生物医学材料的耐蚀性能

概述了钛合金生物医学材料体液耐蚀性能,包括均匀腐蚀,磨损腐蚀和腐蚀疲劳三种主要的腐蚀形式。进而提出了当前所用钛生物材料研究进展及动向     

钛及钛合金的缝隙腐蚀行为

采用标准评价方法研究了工业纯钛和6种不同成分钛合金的缝隙腐蚀行为。缝隙由聚四氟乙烯垫片、螺栓和螺帽按统一次序和力矩组装而成。结果表明,在苛刻环境下(5mol.L-1 NaCl,pH2.8～3.2,沸腾状态)经过60d缝隙腐蚀试验,钛合金发生缝隙腐蚀的程度与钛合金材料有关,其中TiNi较为严重,TA7,TC4,TA2和Ti35较耐蚀,TA9和TA10具有良好的耐缝隙腐蚀性能。     

牙科用钛合金研究现状

本文综述了国内外牙科用钛合金发展过程及应用现状；介绍了现有牙科用钛合金弹性模量、抗拉强度、压缩强度、延伸率等力学性能，卤素元素对钛合金腐蚀的影响，不同材质与钛合金在口腔环境中电偶腐蚀，口腔环境中钛合金的微生物腐蚀，牙科钛合金表面特性特别是表面粗糙度对水基液体润湿性影响，设计新型牙科用钛合金时推荐使用的合金元素种类及计算设计采用的d-电子合金设计法等方面研究成果，并指出了目前存在的问题及努力的方向。     

热采工况下钛合金筛管性能计算与实验研究

钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能,成为下一代解决稠油热采工况下高套损率的优选材料,但在热采工况下钛合金割缝筛管的性能还缺乏研究.在模拟辽河油田稠油热采典型工况条件下,使用有限元计算和实物试验相比对的方法,对钛合金筛管理化性能、轴向热变形、轴向热载荷、大狗腿度下筛管及割缝形...     

钛合金微弧氧化生物活性陶瓷膜润湿性及耐腐蚀性能研究

通过微弧氧化技术(MAO)在Ti6Al4V合金表面获得了富含Ca、P的生物陶瓷膜,对陶瓷膜的物相组成、微观形貌及其在Hank's模拟体液中的阳极极化行为进行了研究,分析了不同微弧氧化电压对陶瓷膜润湿性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明,所制备的陶瓷膜表面粗糙多孔,主要由锐钛矿、金红石以及少量羟基磷灰石和无定形相组成.随着微弧氧化电压升高陶瓷膜中的金红石和羟基磷灰石的含量增加,陶瓷膜中微孔数量减少,但尺寸增加,孔隙率变化不明显.微弧氧化膜的接触角随微弧氧化电压的升高不断减小,说明润湿性能逐渐改善,陶瓷膜的粗糙度和物相是主要影响因素.微弧氧化膜使合金在模拟体液中发生阳极电阻极化,氧化电压越高耐腐蚀性能越好.     

典型钛合金静态性能动态性能和抗弹性能关系的研究

对TA15、Ti-6432、TC21、Ti-15Mo四种具有典型特征的合金进行了静态拉伸、冲击、动态压缩和抗弹性能的测试,并分析了靶弹侵彻后合金的组织。结果表明,四种不同类别合金对应的冲击吸收功和和合金静态拉伸性能没有直接的关系。对于静态拉伸和动态压缩性能,高的抗拉强度对应较高的动态压缩流变应力,高的延伸率对应高的均匀塑性应变,这种对应关系只是一种趋势的反映,具体值没有对应的比例关系。对于动态压缩和抗弹性能,四种合金动态压缩性能排序为TC21＞ TA15＞Ti-15Mo＞Ti-6432,抗弹性能排序为TC21＞TA15＞Ti-6432＞Ti-15Mo。但从具体数值看,TC21、TA15和Ti-6432动态压缩性能差距明显,而弹孔穿深差别并不明显,可以认为抗弹性能处于同一水平。Ti-15Mo合金弹孔穿深明显大于其它合金,说明用动态压缩性能不能完全反应材料具体抗弹性能。以上结果主要与不同合金显微组织类型和损伤过程中不同的形变损伤机制相关。     

钛合金及其油井管耐蚀性能研究进展

综述了油井管现状、钛合金组织与力学性能,重点探讨了钛合金作为油井管的耐蚀性能、影响因素与耐蚀机理,并对第一性原理计算在钛合金管材成分设计与界面腐蚀特征中的应用进行了概述。研究发现,钛合金管材具有较强的抗硫化物应力开裂(SSC)性能,在高温高压(HTHP)油气田的工况条件下具有极低的腐蚀速率,对孔蚀、缝隙腐蚀、接触腐蚀以及氢脆等也具有高的抵抗力; Ti-6Al-4V(TC4)合金表面的钝化膜在含H_2S腐蚀环境中更易遭到破坏,其稳定性会因温度变化与其他元素介入而发生变化,抗腐蚀性能也会随之发生改变。     

石油管用Ti-6Al-4V-0.1Ru钛合金高温流变行为及预测模型研究

通过使用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温单轴压缩试验,研究了Ti-6Al-4V-0.1Ru钛合金在温度800到1100℃,应变速率0.01到10 s-1条件下的高温流变行为。结果表明,Ti-6Al-4V-0.1Ru钛合金的峰值应力随着变形温度的降低以及变形速率的增大而增大,软化机制在950℃以下为动态回复,在950℃以上为动态再结晶。通过使用线性回归的方法建立了Ti-6Al-4V-0.1Ru钛合金的Arrhenius本构模型,计算得到该合金的热激活能为720.477 kJ/mol,应变速率敏感指数为4.809。通过引入应变对材料常数α、n、A和Q的影响,建立了考虑应变的流变应力预测模型,通过对试验值和预测值的比对,相关系数达到96.9%,说明该模型具有较好的预测精度。     

热处理对石油管用Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金组织和性能影响研究

为了满足中国严酷的油气勘探开发环境石油管需求,开发了新型Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金材,但这种新型钛合金的加工制备和热处理工艺有待进一步研究。本文通过使用光学显微镜,力学性能测试,电子背散射衍射分析和透射电子显微镜等手段系统研究了不同热轧工艺和热处理制度对Ti-6Al-4V-0.5Ni-0.05Ru钛合金组织和力学性能的影响。研究表明,在α+β两相区(940?C)和β单相区(1000?C)经过80%变形量轧制后,该合金板材具有较好的塑形变形能力,未发现宏观裂纹。在α+β两相区热轧后,单级退火处理虽一定程度上均匀化组织,但晶粒仍较大,且轧板纵横向组织仍有较大差异;β单相区热轧后,显微组织比940?C热轧后晶粒更小且分布均匀,纵横向组织形貌基本相同。对于不同的热轧温度,采用双级退火处理都可以获得更为细小和均匀的组织。随着单级退火温度的升高,不同温度下热轧板材的拉伸强度下降,冲击功和冲击韧性逐步上升。当采用双级退火处理时,可以一定程度提高强度,但降低了板材的韧性。在同样的热处理工艺下,提高热轧温度,即采用1000℃热轧且850℃单级退火工艺,可以获得较好的强度和韧性匹配。     

钛合金石油管材的研究和应用进展

综述了国内外钛合金石油管材研究和应用现状,详细介绍了钛合金石油管材的成分、组织及机械性能;论述了钛合金石油管材在完井液或环空保护液、酸化液和生产工况环境中的抗均匀腐蚀、局部腐蚀、冲蚀、腐蚀疲劳及应力腐蚀开裂(SCC)性能;同时介绍了钛合金石油管材制造工艺和应用状况。指出了国内研制开发钛合金石油管材与国外的差距,以及其在国内外高压高温油气田的应用前景和发展方向。     

塔河油田油气集输管网腐蚀现状及防腐蚀技术

塔河油田在近几年的开发过程中,采油设备及集输管网受到极大的腐蚀破坏,严重影响油田的正常生产.通过对塔河油田已建地面管网系统的腐蚀监测及油、气、水分析,发现油井采出来的原油中含有大量的H2S,CO2以及高矿化度地层水等腐蚀性物质,采取了添加化学剂防护、阴极保护法、管线集输端点加药技术和强化含油污水处理技术等防护措施,有效保障了油气集输管道的安全运行.     

油气管道补口技术综述

油气管道的腐蚀是造成管道事故的主要原因之一,而管道外涂层补口更是关系到整条管道的防护层质量.本文把外防护补口技术按照胶带型和涂敷型进行了分类归纳,对当前使用的补口技术的性能特性、使用范围、工艺特点等进行了详细分析,这将有利于管道补口材料以及方法的比选和决策.还讨论了今后管道外补口研究面临的问题及其研究方向.     

含Cr低合金钢的CO2腐蚀产物膜形成及机理研究进展

针对含Cr低合金钢石油专用管的CO₂腐蚀产物膜,介绍了CO₂腐蚀产物膜的形成机理,总结了含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的影响因素,其中包括Cr含量、温度、CO₂分压、pH值、腐蚀时间、Cl^-浓度、流速等对其腐蚀产物膜的影响,并对腐蚀产物膜的结构与成分进行总结,归类了缓蚀剂对含Cr低合金钢石油专用管的保护办法,以期为今后含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的研究提供借鉴。     

CO2/H2S对油气管材的腐蚀规律

本文综述了CO2、H2S对油气管材的腐蚀机理及影响因素,提出了开发经济型油管的设想.     

热氧化提高钛及钛合金表面性能的研究进展

热氧化作为一种引起广泛关注的钛及钛合金表面改性技术,具有工艺简单、原位生长、薄膜厚度大以及性价比高等特点。通过热氧化表面处理技术能够在钛及钛合金表面形成较厚的由钛氧化层和氧的扩散层组成的硬质氧化膜,氧化膜对材料起到有效的保护作用,提高了材料单一耐磨性、耐蚀性以及生物活性或综合表面性能。从热氧化工艺原理及其对钛及钛合金表面性能影响的角度,综述了热氧化对钛及钛合金表面硬度、耐磨性、耐蚀性、生物相容性等性能影响的研究进展,并对其以后的研究方向进行了展望。通过合理控制氧化温度、氧化时间、氧化气氛及冷却方式等工艺条件,从而得到连续、致密且疲劳性能较好的金红石型TiO_2和氧的扩散层是改善钛及钛合金性能的关键。将热氧化处理与其他工艺相结合,针对性地提高膜层厚度及材料的耐磨性、耐蚀性、生物性能等,以实现复合涂层的制备将是热氧化在钛及钛合金性能改善方面的研究方向。     

SiC含量对近β钛合金显微组织及力学性能的影响

通过真空非自耗熔炼工艺制备了不同SiCp添加量(0wt.%、0.1wt.%、0.4wt.%、1.wt.%)的近β钛合金。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、维氏显微硬度计和万能材料试验机,系统研究了SiCp添加量对近β钛合金显微组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,不同SiCp添加量的近β钛合金主要由α-Ti、β-Ti和TiC所组成。近β钛合金的初生β晶粒尺寸取决于SiCp的添加量,SiCp添加量由0%增加到1wt.%时,近β钛合金初生β晶粒尺寸由639μm降低至323μm。由于受细晶强化、TiC承载强化以及Si的固溶强化的影响,随着SiCp添加量的增加,近β钛合金的显微硬度、压缩强度有显著提高,而压缩率却明显降低。