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回收粉末再利用对等离子喷焊Ni-WC涂层冲刷腐蚀行为的影响机制
1
作者 柴慧 王勤英 +5 位作者 西宇辰 马文祺 张兴寿 肖檬 董立谨 白树林 《表面技术》 北大核心 2025年第6期74-86,共13页
目的 探究粉末回收再利用对等离子喷焊Ni-WC涂层微观组织结构及静态腐蚀、冲刷腐蚀行为的影响规律,揭示涂层腐蚀及冲刷腐蚀机理。方法 通过等离子喷焊技术在AISI 4145H钢表面制备了以新粉(C-p_(1))和回收粉(C-p_(2))为原料的Ni-WC涂层,... 目的 探究粉末回收再利用对等离子喷焊Ni-WC涂层微观组织结构及静态腐蚀、冲刷腐蚀行为的影响规律,揭示涂层腐蚀及冲刷腐蚀机理。方法 通过等离子喷焊技术在AISI 4145H钢表面制备了以新粉(C-p_(1))和回收粉(C-p_(2))为原料的Ni-WC涂层,并通过冲刷腐蚀装置和电化学工作站等开展涂层的冲刷腐蚀行为研究。采用扫描电子显微镜对冲刷腐蚀前后涂层的微观组织结构和元素分布等进行表征分析。结果 在静态条件下,C-p_(1)的容抗弧半径大于C-p_(2),且C-p_(1)的自腐蚀电流(J_(corr))为2.09×10~(-6)A/cm^(2),而C-p_(2)的J_(corr)为1.03×10^(-5)A/cm^(2),表明C-p_(1)的耐蚀性高于C-p_(2)。在冲刷腐蚀条件下,随冲刷角的增加,两涂层耐蚀性均先增大后减小,且在0°时最差,表明涂层受切削作用明显,涂层表面氧化物膜被破坏,使腐蚀加速。随流速增加,两涂层耐蚀性均减小,且在冲刷速度为6 m/s、冲刷角为0°时腐蚀最严重,此时C-p_(1)的J_(corr)为1.98×10^(-4) A/cm^(2)而C-p_(2)的J_(corr)为1.04×10^(-4) A/cm^(2),表明两涂层的耐冲刷腐蚀性相似。结论 在静态腐蚀条件下,C-p_(2)的耐蚀性比C-p_(1)差,但在冲刷腐蚀条件下,二者的抗冲刷腐蚀性相仿,说明面向冲刷腐蚀工况的Ni-WC涂层,使用回收粉进行制备具有可行性。 展开更多
关键词 粉末回收 等离子喷焊 Ni-WC涂层 冲刷腐蚀 电化学行为
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激光熔覆层冲刷腐蚀研究现状 被引量：4
2
作者 裴芮 王勤英 +2 位作者 唐淼 蒋毓曼 西宇辰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期179-187,共9页
冲刷腐蚀广泛发生在石油、化工等领域,并致使设备材料发生损伤或失效。材料经激光熔覆后得到具有特殊化学、力学性能,并能与基体材料形成冶金结合的涂层。从激光熔覆层冲刷腐蚀行为研究方法出发,简要概括了现场测试法、数值模拟法以及... 冲刷腐蚀广泛发生在石油、化工等领域,并致使设备材料发生损伤或失效。材料经激光熔覆后得到具有特殊化学、力学性能,并能与基体材料形成冶金结合的涂层。从激光熔覆层冲刷腐蚀行为研究方法出发,简要概括了现场测试法、数值模拟法以及通过模拟真实工况进行实验室研究的三大类实验装置的优缺点,并对目前用于激光熔覆层冲刷腐蚀行为的表征方法进行了总结。然后介绍了激光熔覆层冲刷腐蚀机理的研究现状:冲刷腐蚀机制由电化学腐蚀、机械力磨损及二者交互作用构成,其中冲刷主要通过正应力和切应力两种侵蚀机制对腐蚀产生促进作用,而腐蚀则通过弱化涂层表面促进冲刷。随后,总结了激光熔覆层冲刷腐蚀行为的影响因素,并对熔覆材料自身因素、流体因素(流速、冲蚀角、固体颗粒及pH值、温度等)对激光熔覆层冲刷腐蚀行为的影响规律进行了分析和归纳。最后,基于冲刷腐蚀机理研究现状,从研究方法及影响因素等方面总结了目前激光熔覆层冲刷腐蚀研究中存在的问题,同时对未来的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 激光熔覆层 冲刷腐蚀 机理 交互作用 研究方法 影响因素
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P110钢冲刷腐蚀预测模型的构建及其机理研究
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作者 马文祺 王勤英 +7 位作者 宋宇辉 符昌友 张兴寿 罗晓芳 西宇辰 董立谨 张华礼 张智 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期110-123,共14页
目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜... 目的探究高温高压环境下P110钢在不同冲刷速度和角度下的腐蚀行为规律,揭示其冲刷腐蚀机理,建立腐蚀预测模型,以期指导油气田材料腐蚀防护与腐蚀预测。方法采用电化学工作站和高温高压反应釜,开展高温高压冲刷腐蚀实验。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对冲刷腐蚀前后材料的微观组织结构、化学成分及物相进行表征。此外,通过调研文献数据,基于随机森林(Random Forest,RF)算法构建了P110钢的冲刷腐蚀预测模型,并开展了预测准确性研究。结果在3m/s的冲刷速度下,随着冲刷角度的增加,自腐蚀电流密度由30°的2.19×10^(-4)A/cm^(2)降低到90°的1.449×10^(-4)A/cm^(2)。在30°的冲刷角下,随着冲刷速度的增加,自腐蚀电流密度由0m/s的6.30×10^(-5)A/cm^(2)增加到3 m/s的2.19×10^(-4)A/cm^(2)。腐蚀产物具有双层膜结构,外层主要由FeCO_(3)组成,内层主要为Fe_(2)O_(3)。腐蚀预测模型分析结果表明:温度对P110钢的腐蚀速率影响程度最大,其次是CO_(2)和冲刷速度。结论在高温高压环境下,P110钢能够产生Fe_(2)O_(3)和FeCO_(3)的双层腐蚀产物膜,随着冲刷速度的增加和角度的降低,腐蚀产物膜完整性破坏,腐蚀加剧。腐蚀预测模型具有良好的性能,能够有效预测腐蚀速率。 展开更多
关键词 P110钢 冲刷腐蚀 高温高压 机器学习 随机森林
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