【摘 要】
:
超级奥氏体不锈钢具有面心立方结构,因其优异的耐蚀性能和较好的力学性能,被广泛应用在海水、油田、冷却水系统、烟气、化学应用和核反应等恶劣环境中。高的Cr、Mo含量保证了其良好的耐蚀性能,尤其是在还原性和含氯化物溶液中的耐蚀性,并且Mo的添加显著提高了材料的耐点蚀和抗缝隙腐蚀能力。然而,较高的Cr、Mo含量可能会导致脆性第二相的析出,如sigma、chi和laves相等,从而降低了不锈钢的热加工性和耐
论文部分内容阅读
超级奥氏体不锈钢具有面心立方结构,因其优异的耐蚀性能和较好的力学性能,被广泛应用在海水、油田、冷却水系统、烟气、化学应用和核反应等恶劣环境中。高的Cr、Mo含量保证了其良好的耐蚀性能,尤其是在还原性和含氯化物溶液中的耐蚀性,并且Mo的添加显著提高了材料的耐点蚀和抗缝隙腐蚀能力。然而,较高的Cr、Mo含量可能会导致脆性第二相的析出,如sigma、chi和laves相等,从而降低了不锈钢的热加工性和耐蚀性。前期实验和理论计算均表明,B会优先Mo原子在晶界偏析,从而抑制了富Cr、Mo的σ相析出。但是B和Mo对钝化膜的影响尚未进行探究,而钝化膜的性质会对不锈钢耐蚀性产生重要的影响。因此,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算来研究B和Mo在金属/钝化膜界面的相互作用,分析它们的偏析行为及其对界面结合的影响,并根据界面结构的电子特征来解释成因。为了搭建出合理的界面结构,本文通过对Fe单胞和Cr2O3单胞的优化,选择出合适的计算参数,然后搭建了五种不同配位关系的O终端Fe(111)/Cr2O3(0001)界面结构,发现top Cr1型界面具有最大的分离功和最小的界面能,说明它具有较好的界面结合性能和热力学稳定性。因此,选取该结构作为之后研究的基本结构。根据超级奥氏体不锈钢S31254的成分,在基体中用13个Cr原子均匀替换Fe原子,构建Fe-Cr/Cr2O3界面结构。结果表明,Cr原子会自发向界面偏聚,实现钝化膜的自修复,并且随着偏聚程度的增加,界面结合不断增强。实际中没有缺陷的完美界面是不存在的,于是探讨了不同类型的空位缺陷(Fe空位、Cr空位、O空位和O-int空位)对界面性能的影响,这些空位缺陷均易存在于界面位置,具有较低的形成能,但Cr空位更易存在于氧化层表面。无论是否存在空位缺陷,单一Mo原子扩散到氧化层中均需要克服较大的能垒,而B会促进Mo向氧化层中扩散,从而提高钝化膜中Mo的含量,并且Mo会改善界面的结合,特别是Mo原子位于氧化层表面时。通过对电子特征分析,发现界面分离功较大时,界面处金属原子与氧原子之间具有较高的电荷密度,说明它们之间具有较强的相互作用。结合电子局域函数(ELF),发现氧化层中的Cr-O和Mo-O键具有较强的离子性,并且含有一定的共价键成分。氧化层中的Mo原子与Cr原子相比,向O原子转移了更多的电子,具有更高的化学价。Mo原子在氧化层或其附近时,会优先Fe原子而氧化,从而提高了钝化膜的致密性。通过态密度发现,O原子可以和Mo原子或Cr原子之间形成较强的化学键,并且相比不含B和Mo的纯净界面,Mo在界面或氧化层表面时有更高的电化学稳定性。
其他文献
受拉伸和剪切破坏所影响的井眼失稳会导致严重的钻井问题,并增加油田的非生产时间和油气行业中的修井成本。为此,创新采用了依据Mogi-Coulomb破坏准则确定岩石强度的方法来预测所需的最佳钻井液密度,即钻井安全压力窗口。预测方法主要是通过Mogi-Coulomb模型中优化后的方程来计算钻井液密度窗口上下边界的坍塌压力和破裂压力。方法研究中的相关输入参数均取自油田高压地层,参数包括孔隙压力、原地应力数据和岩石力学特性。研究表明造成井眼失稳的主要原因是应力、岩石强度或孔隙压力的变化,且根据岩石破坏模型计算坍塌压
X油田G0油组大底水薄油藏底水能量强、油柱高度低、无连续分布的夹层,投产后面临含水上升过快甚至水淹的风险.如何有效地稳油控水以及定量评价ICD的应用效果是目前面临的最大
通过介绍某企业一起重油储罐超压撕裂的事故案例,对事故的经过进行复盘,对事故的原因进行分析,在排除了罐底存水的可能性后,认为来料携带的明水进罐“突沸”是导致事故发生的主要原因:上游渣油加氢装置分馏塔汽提蒸汽的温度由155℃降低至120℃,饱和水进入分馏塔导致加氢重油的水含量增加并达到设计值的5倍多;加氢重油输送至储罐的流量降低,致使管路流态变为稳定的层流,为水的析出沉聚创造了有利条件;水在输送至储罐的管道U形管低点沉聚、富集,形成一股明水进入储罐发生快速汽化,最终导致储罐超压撕裂。结合事故案例,从合理设
本文针对试验区D区块聚合物驱过程中出现的部分采出井含水回升快、见聚浓度高、吸液剖面不均等问题,结合试验区的生产实际分析,对注采井进行调整,改善吸液剖面.运用数值模拟
大牛地气田目前处于二次增压开发阶段,多数气井已进入低压低产期,携液能力变差,而井简积液则会加剧近井地带水锁损害程度,影响气井中后期正常生产.本文以大牛地气田DK13井区
预加氢是借助催化剂的作用对原料进行预处理,脱除杂质,满足重整反应系统对原料的质量要求的。扬子石化预加氢反应器压降多次出现异常上涨的问题,频繁撇头不仅作业风险较大,而且耗时、耗力并造成较大的经济损失,影响了装置的“安稳长满优”运行。通过对原料组成、原料杂质、炉管结焦和负荷调整等方面进行分析,综合分析了压降异常上涨的原因。分析发现,压降异常上涨的主要原因是原料携带的杂质、腐蚀性产物和预加氢系统在高温条件下反应产生的结焦物在装置负荷调整期间或者操作异常波动时被带到反应器床层顶部,积存在床层上部保护剂和上层催
通过分析对异丁烯叠合反应器温升进行有效控制的方法,得出:①固定床外循环对原料适应性强、反应器结构简单、便于操作,但当以反应产物或剩余C4为循环物料时存在副产物含量高的问题;②列管固定床可将反应温度控制在较适宜的范围内,副反应产物少,但反应器结构较复杂、催化剂装填要求严格、列管内存在“热点”;③新型热管反应器可快速移出反应热,温度控制灵活,但反应器取热流程复杂,蛇形回路热管组件不易检查和维修;④催化蒸馏将反应与分馏高度耦合,该方法易于控制反应温度,并将反应热用于轻、重组分分离,但催化蒸馏塔内件结构复杂、
节能服务公司已成为我国节能减排重任中的中坚力量,但节能服务项目(EPC项目)的特点决定了节能服务公司面临的风险比较大,是节能服务产业总投资增速自2015年以来不容乐观的主要原因之一。EPC合同风险管理贯穿项目全过程,是节能服务公司提高合同管理效率和实现项目目标的关键。以某医院的节能服务合同(EPC合同)为例,按照风险识别、风险分析和风险应对的过程去辨识、评价、预防与控制这类合同中节能服务公司面临的风险,从而帮助其提高合同风险管理效率。其中,在合同风险评价中运用序关系法(G1法)计算已识别的风险因素的权重以
当今,能源危机和环境污染已经成为人类生存面临的难题。生物质原料具有来源丰富、环境友好、可再生性等优点,多孔炭材料具有化学稳定性高、导电性好、孔隙结构丰富等特点。而高效、环保的燃料电池和具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长的超级电容器是当今极具应用前景的能源转换和储存装置。但燃料电池阴极氧还原催化剂仍以贵金属Pt为主,造成其成本昂贵,不利于大规模使用。超级电容器的电极材料仍需开发具有优异性能的种
中国驯鹿自古有之,现在敖鲁古雅鄂温克族乡鄂温克猎民饲养的驯鹿,是中国唯一的品种,主要在大兴安岭西北坡饲养.本文从驯鹿现状、历史上的驯鹿、驯鹿的来源、驯鹿的饲养、驯鹿