镍基耐蚀合金特性，进展及其应用

镍基耐蚀合金是一类高性能的耐蚀材料，基于防腐蚀问题，概述了纯镍的性质与耐蚀特性，分析了镍基耐蚀合金与镍铬不锈钢及镍基高温合金的区别与联系，介绍了工程中基耐蚀合金的种类及其应用，强调了高性能通用型镍铬相合金的特征与进展，并结合应用实例，提出应大力发展，开发及应用此类高性能耐蚀材料。     

微观点蚀机理的研究

由于有的齿轮在失效过程中,同时存在有宏观点蚀及微观点蚀两种不同的失效形式,为了弄清微观点蚀和宏观点蚀的关系,因此采用18Cr_2Ni_4W_A渗碳滚轮试样进行了接触疲劳性能试验。通过试验,发现试样的表面粗糙度对试样的失效形式是有影响的。并从表面粗糙度,油膜厚度及力学条件等方面,论证了微观点蚀和深层剥落两种失效形式的形成条件、微观点蚀的成因和发展过程,而且提出了微观点蚀发展成宏观点蚀的机理。     

Ti—Code12合金焊后腐蚀性能研究

对Ｔｉ－Ｃｏｄｅ１２合金在低浓度ＨＣｌ，高浓度沸腾ＭｇＣｌ２及沸腾１０％次氯酸钙介质中耐焊区腐蚀性能进行了研究。结果表明：Ｔｉ－Ｃｏｄｅ１２合金焊后在上述介质中为均匀腐蚀。焊后经适当热处理耐蚀性明显提高。其耐蚀机理为：在α基体上均匀分布着Ｔｉ２Ｎｉ相。该相在低浓度还原性介质中优先溶解及Ｎｉ＾＋＋离子重新沉积，促进α基体钙化进而提高了合金耐均匀腐蚀性能。     

点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法

点蚀是一种局部和剧烈的腐蚀形态,导致钢结构构件力学性能退化,突然之间发生事故,对结构整体造成安全隐患.本文针对具有点蚀孔腐蚀特征的钢构件,提出一种通过等效弹性模量定量评价其力学性能劣化程度的简化分析方法.依据周期喷雾复合试验数据,以锈蚀率和最大点蚀深度为基础,对点蚀孔深度、直径及分布情况作出适当假定;考虑涂层寿命的影响,以锈蚀率相等为原则建立人工加速腐蚀试验和海洋大气条件下Q235钢构件腐蚀情况的转换关系.建立考虑点蚀影响的有限元构件模型,通过轴向均布力作用下的构件变形确定海洋大气环境不同暴露时间下点蚀构件的等效弹性模量,提出点蚀构件力学性能劣化分析的实用计算方法.数值算例验证了上述采用等效弹性模量分析腐蚀构件受力性能方法的正确性;计算结果表明,在相同锈蚀率条件下,点蚀构件的等效弹性模量低于均匀腐蚀构件.     

35CrMo调质齿轮接触疲劳点蚀的力学成因及点蚀形成过程的分析研究

本文通过对8对35CrMo 调质齿轮接触疲劳试验,应用扫描电镜研究了接触疲劳断口形貌,分析了点蚀的力学成因及形成过程,揭示了疲劳裂纹的形成机理,从而证明点蚀的形成及形貌主要是由表面应力状态决定的。     

冶金因素对低合金钢点蚀扩展过程的影响

通过室内间浸挂片与模拟闭塞腐蚀电池试验对4种常用N i-Cr系与Mn系低合金钢的点蚀扩展速率作了比较,研究了4种钢的腐蚀行为,从冶金因素上分析探讨了引起点蚀扩展速率差异的机理.结果表明:短期内N i-Cr系钢的点蚀扩展速率小于Mn系钢,而在模拟长期挂片的OCC试验中N i-Cr系钢的点蚀扩展速率却大于Mn系钢.初步分析认为钢中的夹杂物对钢的点蚀扩展有促进作用;Cr在点蚀扩展初期尚未完全活化对提高钢的点蚀扩展阻力有利,在中后期Cr的活化促进了点蚀的扩展.     

3种13Cr材料在CO_2和H_2S共存时的腐蚀性能研究

CO2和H2S共存时13Cr腐蚀性能较为复杂,极易发生失效.通过高温高压釜模拟油田现场环境,采用失重法对比研究了0Cr13、1Cr13、2Cr13在CO2和H2S共存时,气-液两相中的腐蚀性能.采用SEM、EDS、XRD等方法对腐蚀后试样表面形貌及成分进行了分析.结果表明,3种材料在此环境下均发生了严重的全面腐蚀,平均腐蚀速率0Cr13〉1Cr13〉2Cr13,液相平均腐蚀速率大于气相平均腐蚀速率;3种材料均有点蚀发生,气相中点蚀较液相严重.能谱及XRD分析结果显示,材料表面腐蚀产物主要为FeS0.9,主要发生了H2S腐蚀.     

高温高压含O2溴盐完井液中13Cr不锈钢的腐蚀行为研究

随着越来越复杂开发工艺的应用,油气田现场服役环境也变得更加复杂苛刻,一些现场操作环节(如井下回注CO_2、回注采出水、药剂加注、环空注氮、管道试压、维修操作等)不可避免会将O_2引入井下环境。O_2的混入会导致井下管材发生不可预期的腐蚀风险,尤其对以13Cr不锈钢为代表的耐蚀油套管材,潜在局部腐蚀风险很高。针对溴盐完井液中O_2混入导致井下管材腐蚀风险加剧的问题,采用高温高压腐蚀模拟实验,结合扫描电镜、能谱分析等微观表征手段,研究了高温高压含O_2环境下不同浓度溴盐完井液中普通13Cr和超级13Cr两种典型不锈钢油套管材的腐蚀行为及机理。结果表明:在高温高压含O_2溴盐完井液环境下,两种13Cr不锈钢的腐蚀速率均较高,尤其局部腐蚀速率;参照NACE PR—0775标准,普通13Cr在1.01 g/cm~3浓度的溴盐溶液中就已经属于严重腐蚀,并且随着溴盐质量浓度的升高,腐蚀程度不断加剧,在浓度为1.10 g/cm~3达到极严重腐蚀;当溴盐质量浓度达到1.40 g/cm~3时,两种材料的最大局部腐蚀速率均已超过5 mm/a;微观形貌分析结果表明,溴盐完井液中O_2混入对13Cr不锈钢管材的耐蚀性能具有显著影响,这主要是由于O_2混入降低了材料表面钝化膜的稳定性,点蚀萌生于材料基体表面致密富Cr钝化膜的破损处,向基体深部发展,蚀坑周边区域有大量腐蚀产物堆积,蚀坑与周边区域存在局部的电偶效应,进一步加速蚀坑的发展。     

润滑油对齿轮点蚀影响机理分析

通过将渐开线直齿圆柱齿轮的结构和受力特点引入赫兹（Ｈｅｒｔｚ）公式，定性分析了渐开线直齿圆柱齿轮齿面接触应力的分布状态。根据齿轮啮合原理，分析了相啮合齿轮齿面切向摩擦力的方向，从而推导出齿面疲劳裂纹的方向。通过对渗入疲劳裂纹内润滑油量的多少和润滑油能否被顺利排压出裂纹的分析，得出了齿根侧齿面将产生点蚀和润滑油的粘度对齿面疲劳裂纹的扩展和点蚀的形成有直接影响的结论，提出了选择润滑油的参考意见。     

Ni-20Cr-2.5Al在Cl-溶液中腐蚀行为研究

利用电化学方法及化学浸泡法,结合OM、XRD、TEM等表面分析技术,研究机械合金化Ni-20Cr-2.5Al及粗晶Ni-20Cr-2.5Al合金的电化学腐蚀性能.实验结果表明:机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2.5Al合金在Cl-溶液中腐蚀性能不如粗晶Ni-20Cr-2.5Al合金.相对于粗晶合金,晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因.     

Ni-20Cr-2．5Al在Cl^-溶液中腐蚀行为研究

利用电化学方法及化学浸泡法，结合OM、XRD、TEM等表面分析技术，研究机械合金化Ni-20Cr-2．5Al及粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金的电化学腐蚀性能．实验结果表明：机械合金化方法制备的Ni-20Cr-2．5Al合金在Cl^-溶液中腐蚀性能不如粗晶Ni-20Cr-2．5Al合金．相对于粗晶合金，晶粒细化是合金机械合金化后耐蚀性能降低的主要原因．     

稀土对镍基合金耐蚀性能的影响

根据腐蚀理论，设计了一种含稀土元素的镍基耐蚀合金，利用SEM、OM、XRD等技术研究了合金的特性．探讨了稀土元素对镍基合金性能的影响．试验结果表明，加入稀土元素可以获得致密化程度较高、分布均匀的组织，改变了试样表面的微观结构，从而提高了镍基合金的耐磨耐蚀性能。     

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels(HNSS) were investigated by electrochemical and immersion testing methods in chloride solution,respectively.The chemical constitution and composition in the depth of passive films formed on HNSS were analyzed by X-ray photoelectron spectrum(XPS).HNSS has excellent pitting and crevice corrosion resistance compared to 316L stainless steel.With increasing the nitrogen content in steels,pitting potentials and critical ...     

铸态Al-4%Zn合金的电偶腐蚀研究

采用自由测试法测定了铝合金分别与Q235钢、镀锌铁片和铜片三种不同材料组成的电偶在3.5%NaCl水溶液中的电偶电流、腐蚀电位和腐蚀速度.研究了加速铝合金电偶腐蚀的因素.结果表明,铝合金在含有氯离子的溶液中腐蚀较严重;并且偶合材料、阴阳极面积比对铝合金的电偶腐蚀有重要影响.     

Evaluation Indicators and Extraction Method for Pitting Corrosion of Structural Steel

A set of evaluation indicators based on corrosion ratio in theory for assessing the extent of pitting corrosion and performance reduction are proposed. In order to quantify the morphology of pitting co...     

一种基于场指纹法的金属管道小腐蚀坑的求解方法

针对场指纹法(FSM)对小腐蚀坑检测精度偏低的问题,根据小腐蚀坑会对被测管道的电流分布产生影响的现象,提出一种细分的电阻链网络模型,利用主辅电压和细分电阻网络的特定关系来准确求解小腐蚀坑,并且分析发现不同位置、不同深度和不同直径的小腐蚀坑对主辅电压有着特定的影响,进而提出了一种利用主辅电压来准确求解小腐蚀坑的方法.该方法的本质在于引入了多个已知参量,从而可以求解出多参量的小腐蚀坑.理论分析和实验表明,提出的求解小腐蚀坑的方法能够有效提高小腐蚀坑的检测精度,发展并完善了FSM方法.     

化学镀镍磷合金的钝化及孔蚀

本文研究了化学镀镍磷合金的钝化及孔蚀。结果表明：磷含量直接影响化学镀镍磷合金的钝化性能，随磷含量增加，合金镀层钝化膜形成速率加快，高磷合金为非晶结构，钝化性能优异。提高溶液ＰＨ值，有利于合金的钝化，溶液中氯离子对镍磷合金钝化具有破坏作用。合金中磷的不均匀分布及胞界等的存在，使得镍磷合金在氯离子作用下产生孔蚀，提高合金中磷含量及采用双层镀镍磷合金的方法，可改善合金的抗孔蚀性能。     

表面阳极化对7050铝合金电偶腐蚀的影响

为了研究表面阳极化对7050铝合金电偶腐蚀性能的影响,通过测定7050铝合金与TC18钛合金组成电偶对的腐蚀电流的方法,评定了7050铝合金与TC18钛合金接触的电偶腐蚀敏感性.结果表明：7050铝合金与TC18钛合金接触时会产生严重的电偶腐蚀,电偶腐蚀的敏感性为D级;而阳极化的7050铝合金与TC18钛合金接触产生的电偶腐蚀敏感性级别降低为B级,提高了表面抗腐蚀性能.     

高温高压含O2溴盐完井液中13Cr不锈钢的腐蚀行为研究

随着越来越复杂开发工艺的应用,油气田现场服役环境也变得更加复杂苛刻,一些现场操作环节（如井下回注CO2、回注采出水、药剂加注、环空注氮、管道试压、维修操作等）不可避免会将O2引入井下环境。O2的混入会导致井下管材发生不可预期的腐蚀风险,尤其对以13Cr不锈钢为代表的耐蚀油套管材,潜在局部腐蚀风险很高。针对溴盐完井液中O2混入导致井下管材腐蚀风险加剧的问题,本文采用高温高压腐蚀模拟实验,结合扫描电镜、能谱分析等微观表征手段,研究了高温高压含O2环境下不同浓度溴盐完井液中普通13Cr和超级13Cr两种典型不锈钢油套管材的腐蚀行为及机理。结果表明：在高温高压含O2溴盐完井液环境下,两种13Cr不锈钢的腐蚀速率均较高,尤其局部腐蚀速率;参照NACE PR-0775标准,普通13Cr在1.01 g?cm-3浓度的溴盐溶液中就已经属于严重腐蚀,并且随着溴盐质量浓度的升高,腐蚀程度不断加剧,在1.10 g?cm-3达到极严重腐蚀;当溴盐质量浓度达到1.40 g?cm-3时,两种材料的最大局部腐蚀速率均已超过5 mm?a-1;微观形貌分析结果表明,溴盐完井液中O2混入对13Cr不锈钢管材的耐蚀性能具有显著影响,这主要是由于O2混入降低了材料表面钝化膜的稳定性,点蚀萌生于材料基体表面致密富Cr钝化膜的破损处,向基体深部发展,蚀坑周边区域有大量腐蚀产物堆积,蚀坑与周边区域存在局部的电偶效应,进一步加速蚀坑的发展。