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万米井用超高强高韧套管的研制及组织表征

钻探工程 2024年第4期51卷 1-6页

作者：高展董晓明张忠铧宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 油气钻采输送装备全国重点实验室上海201900

根据万米特深井超高温超高压工况需求,开展超高强高韧套管合金化技术和制造工艺研究,开发出具有良好韧性、高温强度、抗挤毁和抗延迟断裂性能的BG155V超高强高韧套管,批量试制的性能检测结果表明屈服强度达到1100 MPa以上,0℃横向夏比... 详细信息

根据万米特深井超高温超高压工况需求,开展超高强高韧套管合金化技术和制造工艺研究,开发出具有良好韧性、高温强度、抗挤毁和抗延迟断裂性能的BG155V超高强高韧套管,批量试制的性能检测结果表明屈服强度达到1100 MPa以上,0℃横向夏比冲击功平均值达到名义屈服强度的10%。对套管不同服役温度下强度、低温韧性以及微观组织进行了分析,发现采用热轧后控制冷却工艺的管体晶粒度达到11级,通过细小的晶粒保证材料良好韧性和抗延迟断裂性能,提升了万米特深井油气资源开发用套管安全服役的可靠性。

关键词：套管高温强度高韧性晶粒度抗延迟断裂万米井特深井

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激光热处理对超高强度钢弯曲性能的影响

锻压技术 2024年第7期49卷 97-104页

作者：杨雨诗何琦徐晨阳韩非刘亿侯泽然闵峻英同济大学机械与能源工程学院上海201804 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201999

根据激光热处理技术能够有效地改善超高强度钢的成形性能、实现超高强度钢弯曲韧性提升的特点,以超高强度钢DP1180为研究对象,通过三点尖冷弯实验表征了DP1180超高强度钢板的弯曲性能,研究了激光热处理对其局部成形性能的影响。结果表明... 详细信息

根据激光热处理技术能够有效地改善超高强度钢的成形性能、实现超高强度钢弯曲韧性提升的特点,以超高强度钢DP1180为研究对象,通过三点尖冷弯实验表征了DP1180超高强度钢板的弯曲性能,研究了激光热处理对其局部成形性能的影响。结果表明,激光热处理后DP1180超高强度钢板的成形性能显著提升,极限冷弯角较基材提升了约25.7%。结合显微硬度分布和微观组织观察结果对微观组织的演化规律进行了分析,从马氏体转变为回火马氏体的材料相变角度揭示了激光热处理对DP1180超高强度钢弯曲性能的影响机理。研究结果为激光热处理技术提升超高强度钢弯曲性能的工程应用提供了实验依据和理论参考。

关键词：激光热处理超高强度钢弯曲性能三点尖冷弯极限冷弯角

海洋环境用热轧304L不锈钢-A36碳钢复合钢板的腐蚀行为研究

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表面技术 2024年第14期53卷 75-86页

作者：刘叶诚郑志斌龙骏徐志彪郑开宏焦四海殷福星五邑大学轨道交通学院广东江门529000 广东省科学院新材料研究所国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心广东省金属强韧化技术与应用重点实验室广州510650 广东省钢铁基复合材料工程研究中心广州510650 宝山钢铁股份有限公司上海201900

目的探究304L不锈钢和A36碳钢热轧复合钢板中不锈钢覆层、碳钢基体以及不锈钢-碳钢复合界面在海洋大气环境及海水浸没环境中的腐蚀行为与腐蚀机理。方法采用中性盐雾实验和电化学实验模拟了海洋大气环境及海水浸没环境,对304L不锈钢-A3... 详细信息

目的探究304L不锈钢和A36碳钢热轧复合钢板中不锈钢覆层、碳钢基体以及不锈钢-碳钢复合界面在海洋大气环境及海水浸没环境中的腐蚀行为与腐蚀机理。方法采用中性盐雾实验和电化学实验模拟了海洋大气环境及海水浸没环境,对304L不锈钢-A36碳钢热轧复合钢板的腐蚀机理进行了全面评估。利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)表征复合材料界面的微观结构和局部元素分布,使用X射线衍射仪(XRD)表征了腐蚀产物的成分和化合价。结果在复合界面上存在一个明显的元素过渡区域。2种钢复合界面结合平滑,结合质量良好,轧制对2种钢复合界面处的组织无明显影响。当中性盐雾实验进行到96 h时,复合界面的腐蚀速率开始超越碳钢基体的腐蚀速率。实验结束时,复合界面与碳钢基体的腐蚀失重量分别达到582g/m^(2)和468g/m^(2),复合界面在海洋大气环境中的腐蚀速率为碳钢基体的1.24倍。此外,在复合界面碳钢侧的腐蚀产物中观察到富氯层。在电化学实验中,复合界面显示出了比碳钢基体更小的阻抗,这使复合界面在海水浸没环境中的腐蚀速率为碳钢基体的1.13倍。在复合界面处发现电偶腐蚀效应,加速了A36碳钢侧的腐蚀。开路电位的测试结果表明,复合界面的开路电位与耐蚀性较差的碳钢的开路电位接近,不同不锈钢-碳钢面积比复合界面的开路电位变化较小。结论在不同海洋腐蚀环境中,复合界面的腐蚀速率均大于覆层及基体的腐蚀速率,在海洋大气环境中尤为严重,复合界面碳钢部分的小面积暴露将导致材料的耐腐蚀性严重下降,在实际工程使用中应避免复合界面,尤其是复合界面碳钢部分的直接暴露。

关键词：金属复合材料不锈钢碳钢腐蚀海洋环境

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基于应变的应变硬化指数演化行为研究

塑性工程学报 2024年第8期31卷 164-170页

作者：崔学习关铂镔周兵营吴向东万敏韩非北京航天试验技术研究所北京100074 中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900

为准确描述变形过程中双相高强钢板的应力应变关系,针对3种双相高强钢板应变硬化指数的演化行为进行了试验研究与理论模型预测。借助单向拉伸试验机和自主研发的DIC应变测量系统,获得了3种材料的真实应力-真实应变曲线,基于经典的Hollo... 详细信息

为准确描述变形过程中双相高强钢板的应力应变关系,针对3种双相高强钢板应变硬化指数的演化行为进行了试验研究与理论模型预测。借助单向拉伸试验机和自主研发的DIC应变测量系统,获得了3种材料的真实应力-真实应变曲线,基于经典的Hollomon流动应力模型,得到了其应变硬化指数的演化历程,发现3种材料应变硬化指数与真实应变呈非线性变化关系。为了更好地预测应变硬化指数的演化行为,提出了可以描述其值变化的非线性数学模型,并结合经典的Hollomon流动应力模型,提出了基于n值变化的修正的Hollomon-n流动应力模型,最后通过3种材料的真实应力-真实应变曲线验证了所提出模型的有效性。

关键词：双相高强钢板应变硬化指数数字图像相关法应变演化流动应力模型

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酸洗搪瓷钢密着性能影响关键因素研究

材料保护 2024年第5期57卷 178-183页

作者：蔡珍刘永前刘洋胡俊韩荣东陈昊王辉肖厚念宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900 武汉钢铁有限公司技术中心湖北武汉430080 武汉钢铁有限公司热轧厂湖北武汉430080 武汉钢铁有限公司制造管理部湖北武汉430080 武汉钢铁有限公司冷轧厂湖北武汉430080

为提高酸洗搪瓷钢的密着性能,研究了酸洗搪瓷钢密着性能的影响因素,包括烧搪时间、脱脂效能、表面色差和表面粗糙度,对不同脱脂程度、表面状态及粗糙度的试样进行涂搪和烧搪,并采用落球冲击法对密着性能评级。结果表明:在850℃进行烧搪... 详细信息

为提高酸洗搪瓷钢的密着性能,研究了酸洗搪瓷钢密着性能的影响因素,包括烧搪时间、脱脂效能、表面色差和表面粗糙度,对不同脱脂程度、表面状态及粗糙度的试样进行涂搪和烧搪,并采用落球冲击法对密着性能评级。结果表明:在850℃进行烧搪时,烧搪时间从5 min延长至10 min,密着等级从2.0级提高至1.0级。同时,烧搪5 min时,脱脂不充分、保护渣增碳所致色差和降低粗糙度都会降低钢板和瓷釉之间的密着性能,其中脱脂不充分和色差的影响可通过延长烧搪时间至10 min进行改善,但延长烧搪时间后,粗糙度对密着性能仍存在显著影响。

关键词：酸洗搪瓷钢搪瓷密着性能烧搪时间脱脂效能保护渣增碳粗糙度

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硫化氢应力腐蚀开裂A法试验影响因素探讨

宝钢技术 2024年第2期 19-25页

作者：程林宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999 油气钻采输送装备全国重点实验室上海201999

硫化氢应力腐蚀开裂A法试验广泛用于抗硫油套管的产品检验,影响检验结果的除了材料自身性能之外,还有众多因素可能会对检验结果产生影响,如试样加工、试验设备、试验条件、试验后评价等。分析这些影响因素,探讨相关影响因素的解决或控... 详细信息

硫化氢应力腐蚀开裂A法试验广泛用于抗硫油套管的产品检验,影响检验结果的除了材料自身性能之外,还有众多因素可能会对检验结果产生影响,如试样加工、试验设备、试验条件、试验后评价等。分析这些影响因素,探讨相关影响因素的解决或控制方法。

关键词：硫化氢应力腐蚀开裂A法试验抗硫油套管夹杂物

La含量对高钛钢缓冷凝固组织及TiN析出行为的影响

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过程工程学报 2024年第7期24卷 852-862页

作者：万勇汤传圣杨光维张雪鉴温永红冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 宝山钢铁股份有限公司宝钢中央研究院上海201999 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

本工作采用高温熔炼实验以及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了四种La含量对高钛钢缓冷凝固组织及其钢中TiN析出行为的影响。结果表明,凝固冷速为0.17℃/s时,各实验钢凝固组织均为等轴晶。在低La含量(0.0013wt%)下,La体现出... 详细信息

本工作采用高温熔炼实验以及光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了四种La含量对高钛钢缓冷凝固组织及其钢中TiN析出行为的影响。结果表明,凝固冷速为0.17℃/s时,各实验钢凝固组织均为等轴晶。在低La含量(0.0013wt%)下,La体现出明显脱O,S,Al能力,因此其钢中主要生成LaAlO_(3),La_(2)O_(2)S;在高La含量(0.0052wt%,0.0223wt%)下,La刚开始体现出明显脱O,S,Al能力,随着O原子的大量消耗,La的脱O,S能力快速增强。因此,其钢中主要生成La_(2)O_(2)S且部分La_(2)O_(2)S会依附于先析出的LaAlO_(3),表面形核、长大。本实验钢中TiN主要析出于Liquid+δ两相区,LaAlO_(3),La_(2)O_(2)S优先于TiN析出且与TiN的错配度小是其易成为TiN异质形核核心的主要原因。当钢中La含量为0wt%,0.0013wt%,0.0052wt%,0.0223wt%时,各实验钢中等轴晶粒平均尺寸分别为354,223,154,126μm,TiN面密度为42.2,82.9,86.3,90.7个/mm^(2),TiN平均尺寸为7.8,4.6,4.5,4.4 μm。

关键词：高钛钢 La处理 TiN E2EM模型等轴晶

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钢铁生产过程焦化工序能耗剖析与节能途径

中国冶金 2024年第8期34卷 107-116页

作者：籍杨梅张琦刘嘉龙顾菁华李宇涛张云龙东北大学国家环境保护生态工业重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学低碳钢铁前沿技术研究院辽宁沈阳110819 低碳钢铁前沿技术教育部工程研究中心辽宁沈阳110819 宝武集团宝山钢铁股份有限公司上海201900

随着节能工作的不断深入,钢铁企业的节能改造越发困难。焦化工序作为钢铁企业的能源转化单元,是钢铁生产过程中的重要环节,全面剖析焦化工序能耗的影响因素,深度挖掘焦化工序的节能潜力,对钢铁企业的节能减排工作具有重要意义。以焦化... 详细信息

随着节能工作的不断深入,钢铁企业的节能改造越发困难。焦化工序作为钢铁企业的能源转化单元,是钢铁生产过程中的重要环节,全面剖析焦化工序能耗的影响因素,深度挖掘焦化工序的节能潜力,对钢铁企业的节能减排工作具有重要意义。以焦化工序为研究对象,基于投入-产出、热平衡的分析方法,全面剖析了能源转化差、炼焦耗热量对工序能耗的影响;并以热平衡为基础,进一步探究煤挥发分、水分、焦炉热损和煤气消耗比例对焦化工序能耗的影响。除此之外,围绕焦化生产过程的反应机理,采用热力学方法,对相应的生产工艺进行假设,基于实际的原料、燃料参数和反应条件,计算了焦化工序的理论极限能耗,为准确判断焦化工序的节能潜力提供理论依据。同时结合目前焦化工序的能耗特征、技术应用现状和极致能效工作实施路径,分析焦化工序的节能途径。综上,通过挖掘焦化工序能耗的影响因素,并分析焦化工序的理论极限能耗,以期为钢铁生产流程极致能效工作提供理论依据,助力钢铁行业“碳达峰”“碳中和”目标的实现。

关键词：焦化工序能耗影响因素节能途径投入-产出法热平衡

5系高镁合金扁锭铸造垂直褶皱裂纹的原因分析及改进措施

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宝钢技术 2024年第3期 53-56页

作者：任允清宋学龙韦富龙宝武铝业科技有限公司河南三门峡472100 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201999

介绍铝合金扁锭铸造过程中铸锭表面出现垂直褶皱缺陷的机理,得到不同系别的铝合金在铸造过程中及使用不同过滤器(管式过滤器、板式过滤器)时,铸锭垂直褶皱裂纹的产生趋势,由此分析了高镁铝合金铸造过程中褶皱裂纹产生的主要原因。通过... 详细信息

介绍铝合金扁锭铸造过程中铸锭表面出现垂直褶皱缺陷的机理,得到不同系别的铝合金在铸造过程中及使用不同过滤器(管式过滤器、板式过滤器)时,铸锭垂直褶皱裂纹的产生趋势,由此分析了高镁铝合金铸造过程中褶皱裂纹产生的主要原因。通过试验验证,找到解决裂纹敏感性较高的5系高镁合金在铸造过程中产生褶皱裂纹的措施,并应用于实际生产中,有效地防止铸造过程中褶皱裂纹的产生。

关键词：铝合金熔体氧化膜表面张力垂直褶皱结晶器铸造参数