本文關(guān)鍵詞：鉆井液環(huán)境中超音速火焰噴涂WC-10Co4Cr涂層的摩擦學(xué)性能研究

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【摘要】：鉆探機(jī)具零部件服役時(shí)在擠壓、剪切以及交變接觸應(yīng)力的作用下易發(fā)生磨粒磨損、粘著磨損、接觸疲勞等機(jī)械損傷;而在鉆井液中腐蝕介質(zhì)的作用下,鉆探機(jī)具易損零部件還會(huì)發(fā)生化學(xué)損傷。采用熱噴涂技術(shù)對(duì)鉆探機(jī)具易損零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化,可以顯著提升鉆探機(jī)具的耐蝕性和耐磨性,進(jìn)而提高其工作性能和服役壽命。因此,鉆探機(jī)具易損零部件及其表面強(qiáng)化層在鉆井液環(huán)境中的組織結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)性能的演變規(guī)律,對(duì)于保證鉆探機(jī)具的服役安全具有重要的科學(xué)意義。本文采用超音速火焰噴涂技術(shù)在調(diào)質(zhì)45鋼基材表面制備了一層厚度約為200μm的WC-10Co4Cr金屬陶瓷涂層。使用工業(yè)配方配置了不同pH值的飽和鹽水鉆井液,并將涂層浸泡在鉆井液中進(jìn)行168小時(shí)的腐蝕試驗(yàn)。采用電化學(xué)工作站對(duì)腐蝕前后的涂層試樣進(jìn)行了動(dòng)電位極化測試和電化學(xué)阻抗測試。分析了涂層的電化學(xué)失效機(jī)理以及不同pH值飽和鹽水鉆井液腐蝕對(duì)涂層顯微結(jié)構(gòu)的影響。采用CSM摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)腐蝕前后的涂層試樣進(jìn)行了往復(fù)式滑動(dòng)摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)研究了飽和鹽水鉆井液腐蝕對(duì)涂層的摩擦系數(shù)、磨損率及磨損機(jī)制的影響規(guī)律。采用RM-1型多功能對(duì)輥式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),對(duì)腐蝕前后的涂層試樣的涂層試樣進(jìn)行了接觸疲勞試驗(yàn),系統(tǒng)研究了飽和鹽水鉆井液腐蝕對(duì)涂層的接觸疲勞壽命分布及接觸疲勞失效行為的作用機(jī)制。配制了不同降濾失劑含量和膨潤土含量的水基鉆井液,基于CSM摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),系統(tǒng)分析了鉆井液中降濾失劑含量以及膨潤土含量對(duì)涂層摩擦學(xué)性能和磨損機(jī)制的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：熱噴涂 鉆井液 電化學(xué) 磨損
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 熱噴涂技術(shù)10-12
• 1.2.1 熱噴涂技術(shù)簡介10-11
• 1.2.2 常用熱噴涂方法11-12
• 1.3 金屬陶瓷涂層的性能及失效機(jī)理12-19
• 1.3.1 金屬陶瓷涂層簡介12-13
• 1.3.2 金屬陶瓷涂層的滑動(dòng)磨損失效13-14
• 1.3.3 金屬陶瓷涂層的接觸疲勞失效14-19
• 1.3.4 金屬陶瓷涂層的腐蝕失效19
• 1.4 主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 涂層的制備及表征21-28
• 2.1 引言21
• 2.2 涂層的制備21-23
• 2.2.1 噴涂預(yù)處理21-22
• 2.2.2 超音速火焰噴涂22-23
• 2.3 WC-10Co4Cr涂層的結(jié)構(gòu)表征與性能測試23-27
• 2.3.1 涂層的微觀結(jié)構(gòu)23-24
• 2.3.2 涂層的相結(jié)構(gòu)24-26
• 2.3.3 涂層的力學(xué)性能26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 飽和鹽水鉆井液腐蝕對(duì)涂層滑動(dòng)摩擦性能的影響28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法28-30
• 3.3 WC-10Co4Cr涂層在不同pH值飽和鹽水鉆井液中的電化學(xué)性能30-33
• 3.4 鉆井液腐蝕對(duì)涂層滑動(dòng)摩擦性能的影響33-36
• 3.5 WC-10Co4Cr涂層滑動(dòng)磨損失效機(jī)理36-40
• 3.5.1 剝落失效37-38
• 3.5.2 粘著失效38-39
• 3.5.3 WC粒子脫落39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 第四章 飽和鹽水鉆井液腐蝕對(duì)涂層接觸疲勞性能的影響42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法42-43
• 4.3 涂層接觸疲勞壽命43-44
• 4.4 涂層接觸疲勞失效機(jī)制44-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 鉆井液潤滑條件下涂層的滑動(dòng)摩擦性能50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法50-51
• 5.3 降濾失劑含量對(duì)鉆井液潤滑性的影響51-54
• 5.4 膨潤土含量對(duì)鉆井液潤滑性的影響54-57
• 5.5 鉆井液潤滑條件下涂層滑動(dòng)摩擦失效機(jī)理57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

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1 敖沛;可保證持續(xù)鉆井液Pq環(huán)的連接器[J];石油機(jī)械;2002年08期

2 孟其林;可自動(dòng)降解鉆井液問世[J];海洋石油;2002年04期

3 趙玉娟,岳興舉,韓建國;不同鉆井液條件下錄井氣體檢測解釋標(biāo)準(zhǔn)研究[J];大慶石油地質(zhì)與開發(fā);2004年04期

4 左銀輝;高霞;魯人齊;;粉煤灰在廢鉆井液固化中的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2007年08期

5 王敏;;鉆井液侵入的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2013年14期

6 林松;;美生產(chǎn)深水鉆井液[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1992年01期

7 沈長壽;鉆井液中抗氧緩蝕劑的研究[J];石油與天然氣化工;2000年03期

8 柳君;鉆井液封攔裝置[J];石油機(jī)械;2000年09期

9 郭金愛,徐艷萍;鉆井液剪切稀釋能力的表示及其與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系[J];鉆井液與完井液;2000年02期

10 烏效鳴,蔡記華,馬貝卡,楊倩云;具有暫堵特性的鉆井液的初步研究開發(fā)[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2001年S1期

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1 烏效鳴;蔡記華;馬貝卡;楊倩云;;具有暫堵特性的鉆井液的初步研究開發(fā)[A];巖土鉆掘技術(shù)在資源、環(huán)境和工程建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展學(xué)術(shù)論文集[C];2001年

2 孫建榮;劉志強(qiáng);;可循環(huán)微泡鉆井液在反井鉆井工程的應(yīng)用分析[A];中國煤炭學(xué)會(huì)成立五十周年系列文集2012年全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議�？ㄉ希C];2012年

3 蔡記華;谷穗;烏效鳴;劉浩;陳宇;;松軟煤層鉆進(jìn)用可降解鉆井液的試驗(yàn)研究[A];2011年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 劉洪斌;范榮平;張明洪;;鉆井液固相顆粒后處理裝置的動(dòng)態(tài)測試與分析[A];2009年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2009年

5 樊建春;陳守水;;鉆井液中磨屑在磁場作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其影響因素[A];第二屆全國工業(yè)摩擦學(xué)大會(huì)暨第七屆全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2004年

6 李長生;王萬杰;馮桂雙;唐華;曹可生;陳娟;;鉆井液用復(fù)合潤滑劑的研究和制備[A];復(fù)合材料：創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展(下冊(cè))[C];2010年

7 韓e，

本文編號(hào)：1011242