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据统计,世界上90%以上的原油是由有杆抽油系统采出的。对于开采中后期的油田,由于地层蠕变使油管跟随套管变形,油管或抽油杆偏离其正常位置,导致抽油杆周期性上下往复运动过程中抽油杆接箍与油管内壁产生摩擦;加之采出液含水量高、矿化度高,使得抽油杆接箍与油管内壁长期处于电化学腐蚀加高接触应力强磨损的恶劣环境下。针对上述具体工况,本文采用等离子熔覆技术在抽油杆接箍外表面制备了原位自生耐磨抗蚀自润滑复合涂层,以期有效提高抽油杆接箍及其对磨偶件油管的使用寿命。本文以化学成分(wt.%)分别为Ni-40Cr-16镍包石墨、Ni-50Cr-20镍包石墨、Ni-60Cr-24 镍包石墨、Ni-52.8Cr-21.2 镍包石墨-10 镍包 MoS2 和 Ni-45.7Cr-18.3 镍包石墨-20镍包MoS2的5种混合粉末为原料,利用等离子熔覆技术在N80钢(接箍用材)基材表面原位合成了耐磨增强相及自润滑相含量不同的5种复合涂层。利用OM、XRD、SEM、EDS等手段分析了复合涂层显微组织结构以及物相组成。结果表明,以Ni、Cr、镍包石墨、镍包MoS2粉末为原料所制备的涂层显微组织由Cr7C3、CrxSy、Mo2C、γ-(Ni,Fe)相构成,Cr7C3/Ni 复合涂层物相主要为 Cr7C3 和 γ-(Ni,Fe),增强相Cr7C3以不规则块状、长条状弥散分布在Cr7C3/γ-(Ni,Fe)共晶基体中;Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层物相主要为Cr7C3、CrxSy、γ-(Ni,Fe)和少量的硬质相Mo2C,增强相Cr7C3以块状、长条状及针状,润滑相CrxSy以椭圆形颗粒状弥散分布在Cr7C3/γ-(Ni,Fe)共晶基体中。利用维氏硬度计测试了复合涂层显微硬度,结果表明在Cr7C3/Ni复合涂层中,涂层硬度随Cr-C质量分数增大而增大,在Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层中涂层硬度随MoS2含量增大而减小。利用环-块式磨损试验机测试了复合涂层在三种载荷下的摩擦磨损性能,结果表明复合涂层摩擦系数均随着载荷增加而减小,但磨损失重随着载荷增大而增大。其中Cr7C3/Ni复合涂层摩擦系数及磨损失重随着涂层中Cr7C3含量增大而减小;Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层摩擦系数随MoS2含量增加而减小,但磨损失重随MoS2含量增加而增大。利用电化学工作站及浸泡试验测试了复合涂层的抗腐蚀性能,结果表明复合涂层耐腐蚀性能相比于N80钢基材均有所提高。其中Cr7C3/Ni复合涂层耐腐蚀性能随着涂层中Cr7C3含量增大而下降,Cr7C3/MoS2/Ni复合涂层耐腐蚀性能随着涂层中MoS2含量增大而下降;N80钢浸泡后腐蚀剥落现象严重,存在大量的腐蚀坑及腐蚀产物,而复合涂层表面形成了一层致密度较高的CaC03垢层,减小了涂层腐蚀面积,使得涂层整体耐腐蚀性能提高。