污水处理设备 污泥处理设备 水处理过滤器 软化水设备/除盐设备 纯净水设备 消毒设备|加药设备 供水/储水/集水/排水/辅助 水处理膜 过滤器滤芯 水处理滤料 水处理剂 水处理填料 其它水处理设备
无锡国劲合金有限公司
无锡国劲合金有限公司
阅读：120发布时间：2017-2-10
随着石油化工产业的快速发展,镍铁基耐蚀合金028凭借稳定的力学性能和良好的耐腐蚀性能的优势已经在相关产业中得到广泛地应用。但由于管材制备过程中出现晶粒尺寸不均匀、析出相等问题将会影响该类合金管材的使用性能尤其是耐腐蚀性能。为此,本文研究了合金的微观组织特征,诸如晶粒尺寸、析出相、晶粒取向和晶界特征对腐蚀行为的影响规律,进而提出了基于合金耐腐蚀性能提高的组织优化方向,从而为高性能耐蚀合金管材的生产提供指导。通过系统分析合金管材制备工艺各阶段的组织演变规律,以及成品管材在不同腐蚀环境中的腐蚀行为,明确了基于腐蚀性能的028合金管材的组织研究对象为晶粒尺寸、析出相、织构及晶界特征,以及外部环境敏感性条件包括C1-和H2SO4介质。内部组织对象和外部环境因素的明确,为合金组织特征与腐蚀行为之间关联性研究奠定基础。在此基础上,系统分析了C1-和H2SO4环境中不同晶粒尺寸的腐蚀行为,研究结果表明了028合金在富含Cl-的环境中不利于表面稳定钝化的本质,致使增大晶粒尺寸以减小高能量不稳定晶界密度有助于改善合金的耐蚀性能。而在H2SO4环境中,认为小晶粒高晶界密度的组织特征为合金钝化创造条件,表明小晶粒组织更有利于合金的钝化。进一步获得了合金中碳化物和。相含量与腐蚀行为间的量化关系及其对耐腐蚀性能的恶化程度,进而结合对腐蚀后表面形貌的特征分析,建立了存在析出相的合金腐蚀行为微电偶效应的模型,揭示了相析出行为对合金耐腐蚀性能的影响机理。通过对大量不同取向晶粒的点腐蚀行为分析,绘制了028合金不同取向晶粒点腐蚀敏感指数分布图,阐明了合金耐点腐蚀性能随晶粒取向的各向异性规律,提出了冷变形中通过提高ND//<110>和ND//<111>取向织构有助于合金耐腐蚀性能的改善。从而为提高合金耐腐蚀性能提供了冷加工组织设计的实验和理论依据。同时,结合管材的实际生产工艺,针对不同晶界结构特征的腐蚀行为进行分析,表明原子排列对称度高的低能量晶界CSLΣ3具有优异的耐腐蚀性能,明确了提高CSLE3晶界比例有利于降低晶界腐蚀敏感性从而提高合金的腐蚀抗力。并给出小变形量(20%)和中等变形量(50%)退火后CSLΣ3晶界比例的zui大值均出现在再结晶基本完成但晶粒还未快速长大时所对应的退火工艺条件。为合金通过提高CSLE3晶界比例,改善耐腐蚀性能的退火工艺制定提供依据。总之,综合分析组织特征与合金腐蚀行为间关联性的研究结果,针对028合金管材制备过程,需在严格满足析出相要求的前提下依据腐蚀介质因素调整晶粒尺寸,具体针对C1-环境需大晶粒尺寸,而H28O4中可以增加晶界密度以利于合金钝化,冷变形可以通过增大ND//<110>和ND//<111>取向织构和提高CSLE3晶界比例来制定工艺参数。因此,研究结果可以为基于合金耐腐蚀性能提高的组织优化给出方向,并为合金设计和管材工艺制定提供指导。
铁镍基合金作为一种综合耐蚀性能优良且成本低廉的耐蚀合金,在油气田的开采领域已得到了广泛的应用。针对目前在国内油井管材领域应用比较广泛的合金028、825以及G3,分析了析出相形成规律,总结该类耐蚀合金的冶炼、热加工和冷加工、机械性能、耐蚀性能和焊接性能等方面的研究进展。研究表明:有效控制第二相的析出,可以提高合金的耐蚀性能;在管材的生产工艺上要注意热加工以及冷加工过程中的加热温度、冷却速度以及变形温度和变形速率;合金的双极性钝化膜有效提高了材料在复杂服役环境下的抗局部腐蚀性能。随着国家经济的发展,对石油、天然气的需求逐年增多,在油气的开采过程中需要用到大量的油井管。油井管用耐蚀合金028以其良好的耐腐蚀性能在石油、天然气等领域得到广泛地应用。但由于管材制备过程中出现析出相超标、晶粒尺寸不均匀等问题影响了该类合金管材的使用性能尤其是耐腐蚀性能,短流程提高成材率也是迫切需要考虑的问题。为此,系统地研究028合金在管材制备过程中工艺与组织控制的关联性,探究管材制备环节中的组织演变规律,合金的变形行为,对于优化工艺提高管材的综合性能和经济竞争性具有重要的理论和工程应用意义。本文首先系统研究了铸锭及均匀化程度对铸锭热变形行为的影响规律,得出铸锭直接开坯锻造具有可行性但开裂风险较大,铸锭经过1170℃/10h部分均匀化后的流变应力小于1200℃/30h*均匀化后的流变应力,而动态再结晶体积分数却大于后者。据此提出028合金铸锭可采用1170℃/10h部分均匀化退火工艺,既可降低经济成本,又减少抗力,提高开坯再结晶程度,研究证明了该种经济型工艺具有合理性。同时,结合实际生产工艺,明确影响管材性能的主要析出相为6相,结构式为Cr2.4Mo0.5Fe7Ni0.1,析出峰值温度为900℃,在该温度6相大量析出后使得。相*回溶又不使晶粒度快速长大的固溶制度为1160℃/2h。通过系统的热物理模拟实验获得了028合金的热变形流变应力曲线,建立了028合金的本构方程,分析了热变形参数对动态再结晶组织的影响规律,构建了合金的动态再结晶图和热加工图。基于028合金的热变形行为,结合对热加工图不同区域的分析,获得了在应变量0.844时其热加工的安全区为变形温度1120～1160℃,应变速率0.1～1 s-1,应变量为0.163和0.357时的热加工安全区分别为变形温度1120～1156℃,应变速率0.1～6 s-1和变形温度1120～1180℃,应变速率0.1℃3 s-１。在此基础上,建立了动态再结晶和晶粒长大的组织控制模型,并利用Deform-2D软件对热压缩试样的实验与模拟结果进行对比分析,验证了晶粒组织演化模型和计算方法的正确性。利用该模型能够实现热挤压工艺参数对荒管组织影响规律的预测。进而提出了满足设备吨位(35MN)和组织要求(55μm)的热挤压工艺范围为：坯料预热温度为1160℃～180℃,挤压速度为170～200 mm/s,挤压比为9.8～12,摩擦系数为0.02～0.09。进而对固溶后的荒管经冷轧及中间退火处理的系统研究,建立了028合金冷轧的加工硬化模型,得到了满足管材力学性能要求的冷轧变形量为23%～45%,构建了退火再结晶品粒长大模型,获得了析出相在退火过程中的演变规律,揭示了冷轧变形工艺和退火制度对织构和晶界特征的影响本质。综合析出相回溶和晶粒尺寸均匀性及织构和晶界特征等因素,提出了冷轧变形量30%时的退火制度为1160℃/3min。总之,本文的研究结果能够对028合金油井管材的经济性和生产工艺的改进和优化提供指导,进而对实现管材组织的控制和力学性能的提高具有重要的工程应用价值。
环保在线 设计制作，未经允许翻录必究 .
请输入账号
请输入密码
请输验证码
请输入你感兴趣的产品
请简单描述您的需求
请选择省份