独立阳极对石油钻杆内壁离子渗氮过程的影响

论文摘要

目的利用脉冲离子渗氮提高石油钻杆内壁性能。方法在钻杆内部插入独立阳极,利用钻杆内部空腔作为渗氮炉体,完成钻杆内壁离子渗氮。通过测定渗氮过程的温度分布并对渗层的硬度分布、耐蚀性及耐磨性能进行测定,分析独立阳极对钻杆内壁渗氮过程、渗层显微组织、耐磨耐蚀性能的影响。结果采用L1700长阳极时的温度场比采用L600短阳极均匀。采用L600短阳极时,随距阳极距离的增加,渗层厚度减小。采用L1700贯穿长棒时,渗层形貌和厚度呈对称分布,渗氮层的显微硬度由表及里逐渐降低。两种不同阳极相比,L1700硬度变化更平缓。盐雾腐蚀及摩擦磨损试验表明,采用L600短阳极时,随着距离的增大,性能下降,而采用L1700长阳极时,性能呈对称分布,中间位置性能最低。结论采用内置独立阳极的方法可以实现钻杆内壁离子渗氮,独立阳极的影响范围约为260 mm。采用L1700长阳极渗氮后,表层最高硬度可达848.0HV0.2,渗层最小厚度0.33mm。L1700试样腐蚀速率最大为1.6917×10-5g/（mm2·h）,磨损率最大为1.5513×10-7mm3/（N·m）。

论文目录

• 1 试验材料及方法
• 2 试验结果及分析
•   2.1 独立阳极管筒内壁渗氮温度分布
•   2.2 独立阳极对渗层组织的影响
•   2.3 独立阳极对渗层显微硬度和厚度的影响
•   2.4 独立阳极对钻杆内壁耐磨耐蚀性的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冯涛,刘斌,王引真,杨青霖,刘俊

关键词: 石油钻杆,内壁离子渗氮,独立阳极,硬度,耐磨性,耐蚀性

来源: 表面技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业,金属学及金属工艺

单位: 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院

分类号: TG156.82;TE921

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.05.010

页码: 65-71

总页数: 7

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