黄本生
,
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
黄本生
,
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
黄本生
,
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
陈彬
,
刘阁
,
张贤明
,
李平
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2011.01.029
高速电弧喷涂工艺的合理选择对涂层性能的优劣具有决定作用,通过不同喷涂工艺形成涂层的组织结构、涂层与基体的界面结合形貌、孔隙率与氧化物分布等涂层微观结构的金相试验结果,建立喷涂工艺的评价指标集;利用二元对比分析法确定各指标的组合权重,提出了喷涂工艺对涂层性能影响的模糊综合评定模型.结果表明:通过将二元对比分析法和模糊综合评判相结合,可以对喷涂涂层的定性指标进行有效的综合权衡分析,为喷涂工艺的选择提供合理依据.
关键词:
高速电弧喷涂
,
涂层微观结构
,
二元对比分析法
,
模糊综合评判
黄本生
,
江仲英
,
刘阁
,
廖周文
,
刘清友
功能材料
通过正交表设计实验,利用高温高压釜腐蚀实验并辅以失重法,研究了温度、Cl-浓度、S2-浓度和HCO3-浓度对G105钻杆材料多元腐蚀行为的影响。采用体视显微镜和SEM观察腐蚀形态和产物膜形貌,同时利用X射线能谱分析仪（EDS）进行产物膜成分分析。结果表明,在实验研究范围内,NaHCO3浓度是最大的影响因素,其次是温度和Na2S浓度,NaCl浓度的影响最小;腐蚀环境严重影响腐蚀速率;在60℃,NaCl浓度为5g/L,Na2S浓度为7g/L以及NaHCO3浓度为1g/L环境下,G105钻杆材料的腐蚀以NaHCO3引起的腐蚀为主;在60℃,NaCl浓度为50g/L,Na2S浓度为30g/L以及NaHCO3浓度为30g/L环境下,G105钻杆材料的腐蚀以Na2S引起的腐蚀为主。
关键词:
G105钻杆
,
正交实验
,
高温高压腐蚀
,
多元腐蚀
黄本生
,
刘阁
,
江仲英
,
卢东华
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.009
为了提高钻杆接头的耐磨损性能，选用由Ti、Cr、Al的氮化物、碳化物和氧化物所构成的金属陶瓷在钻杆接头材料(37CrMnMo)表面制备了多层陶瓷膜层。采用金相显微镜和扫描电子显微镜对金属陶瓷膜层的表面形貌及组织结构进行了分析。用 MS-T3000摩擦磨损试验仪对钻杆接头材料进行旋转摩擦试验，得到表面陶瓷涂层摩擦系数的变化规律，结合摩擦副表面形貌观察和磨屑成分分析，分析了表面陶瓷涂层的耐磨性，探讨了表面陶瓷涂层的动态摩擦磨损机理。结果表明，在摩擦的初始阶段，表面陶瓷涂层摩擦系数急剧增加，随后稳定于某一定值，并在该值附近波动，波动范围逐渐增大。随着磨球被磨平，磨损形式由点面接触磨损，逐渐转换为面面接触磨损，磨斑面积不断增大。摩擦磨损开始以磨粒磨损为主，随着摩擦过程中挤压的加剧和温度的升高，磨屑发生塑性变形，形成不断增厚的转移层，覆盖于对磨面上，阻碍陶瓷涂层与对磨件的直接接触，从而减轻陶瓷涂层的摩擦磨损。
关键词:
钻杆接头
,
金属陶瓷涂层
,
摩擦磨损性能
黄本生
,
刘阁
,
黄龙鹏
,
刘辉
,
张怀辉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.013
采用金相显微镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度计等对Q235/316L异种钢焊接接头的显微结构和力学性能进行研究.结果表明:在Q235/316L异种钢焊接中,以A042作为堆焊焊材,A022作为填充焊材,可使异种钢焊接接头的组织和力学性能得到提高;经300℃×2h保温,空冷时效处理后的异种钢焊接接头的综合性能优于500℃×2h,700℃×2h保温,空冷时效处理及不进行时效处理的异种钢焊接接头.这是由于铁素体、珠光体的存在使其屈服强度和抗拉强度得到了较大提高,同时,氢的消除及逆转变奥氏体数量的增加也使焊缝区和316L HAZ冲击韧性有所提高.
关键词:
Q235/316L
,
异种钢焊接
,
焊材匹配
,
时效处理
刘阁
,
陈林燕
,
宋永石
,
李振宇
,
何仁琪
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.036
随着酸性油气田的陆续出现,钻杆在酸性环境下腐蚀性能的研究显得尤为重要.采用金相显微镜、万能试验机、冲击试验机、扫描电镜、能谱仪等对不同热处理后V150钻杆材料的性能进行了研究.结果表明:热处理可以提高V150钻杆材料的抗硫化氢应力腐蚀(SSC)性能及氢致开裂(HIC)性能;二次回火对V150钻杆材料的力学性能及腐蚀性能影响不大.夹杂和缺陷是导致V150钻杆材料抗SSC性能降低的主要原因.HIC试验后试样的主要腐蚀产物为Fe和Mn的硫化物,Cu,Ni等元素有利于提高G105钻杆材料的抗HIC敏感性.
关键词:
V150钻杆材料
,
力学性能
,
SSC
,
HIC
刘阁
,
黄本生
,
彭程
,
张健
,
余世杰
材料热处理学报
采用材料组织分析法以及力学性能测试对不同热处理后V150钻杆材料的组织与性能进行研究.结果表明,热处理可提高V150钻杆材料的抗氢致开裂(HIC)性能;经900℃×90min+水淬+735℃×120 min+空冷热处理的试样比经过其他热处理及不进行热处理的试样具有更加优异的综合性能.随氢致开裂试验时间延长,V150钻杆材料的抗HIC性能减弱,主要腐蚀产物为Fe和Mn的硫化物.带状组织及夹杂是导致材料发生氢致开裂的主要原因,Cu,Ni等元素可以提高材料的抗HIC性能.
关键词:
V150钻杆材料
,
热处理
,
显微组织
,
力学性能
,
氢致开裂
