温度对Cr13不锈钢在含CO_2溶液中电化学腐蚀的影响

利用高温高压电化学测试技术,研究了温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀机理的影响.研究表明:90～120℃温度范围内,Cr13不锈钢以点蚀为主,电极反应由活化控制;随着温度的升高,点蚀敏感性逐渐降低,150℃时发生全面腐蚀,而电极反应主要受扩散控制.     

醋酸浓度和温度对超级13Cr不锈钢电化学腐蚀行为的影响

采用电化学方法,研究了醋酸的加入量及温度对于超级13Cr油管钢在3.5%NaCl(质量分数,下同)溶液中钝化及点蚀行为的影响。结果表明:醋酸的加入引起超级13Cr油管钢开路电位下降,但未显著降低其点蚀电位。不含醋酸时,试样的钝化膜呈n型半导体特性;加入1%和10%的醋酸后,钝化膜呈现n+p型的双极性特征。醋酸会使钝化膜减薄,膜内点缺陷密度增大,从而降低钝化膜的保护作用。溶液中不含醋酸时,升高温度会导致钝化区间变窄,但在含1%醋酸的溶液中,试样的钝化区间宽度随温度升高几乎不变。     

温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀行为的影响

模拟高温高压腐蚀环境,通过扫描电镜和能谱分析,研究不同温度下的Cr13不锈钢的耐CO2腐蚀性能。结果表明,随着温度升高,Cr13不锈钢CO2腐蚀速率在150℃达到最大以后下降;温度的变化也导致表面腐蚀产物成分和结构的变化,影响腐蚀产物对金属基体的保护效果。     

温度对管线钢CO2腐蚀产物膜结构的影响

本文主要研究了温度对X65管线钢腐蚀产物膜结构的影响规律。试验结果表明，腐蚀温度提高以后，管线钢表面CO2腐蚀产物膜的晶体形态没有发生明显变化，但是腐蚀产物膜的厚度则变小；同时腐蚀产物膜的硬度和弹性膜量都降低，这主要是因为Ca元素在FeCO3晶体中的含量增加，弱化了FeCO3的晶体结构。     

普通13Cr钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对普通13Cr钢的CO2抗腐蚀性能,模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了13Cr钢的腐蚀试验.采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得C02腐蚀产物膜的形貌和化学组成.结果表明,在所试验的三个温度下,13Cr钢液相、气相的腐蚀类型都主要为均匀腐蚀.其腐蚀膜的主要成分是晶态FeCO3和非晶态的Cr(OH)3,还含有少量的Fe或Cr的氧化物、碳化物和单质Fe等.在85℃和110℃下,13Cr钢的液相腐蚀速率属于中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀、晶粒细小、膜层较薄.在170℃下,其腐蚀速率靠近严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限.气相腐蚀与液相腐蚀腐蚀过程相似,属于中度腐蚀,腐蚀产物膜表面则为较大颗粒的晶粒,但很不规则.     

普通Cr13钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对普通Cr13钢的CO2腐蚀性能,模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了Cr13钢的腐蚀试验。采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,在所试验的三个温度下,Cr13钢液相、气相的腐蚀类型主要为均匀腐蚀。Cr13钢的腐蚀膜主要成分是晶态FeCO3和非晶态的Cr(OH)3。在85℃和110℃下,Cr13钢液相腐蚀速率为中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀,晶粒细小,膜层较薄;在170℃下其腐蚀速率靠近严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限;气相腐蚀与液相腐蚀腐蚀过程相似,属于中度腐蚀。腐蚀产物膜表面为较大颗粒的晶粒,很不规则。     

普通13Cr钢在高温高压下的抗CO2腐蚀性能

针对普通13Cr钢的CO2腐蚀性能,在模拟大庆油田井下的腐蚀环境,通过高温高压釜进行了13Cr钢的腐蚀试验,采用SEM、EDS和XPS测试手段分析研究所获得CO2腐蚀产物膜的形貌和化学组成。结果表明,在所试验的三个温度下,13Cr钢液相、气相的腐蚀类型都主要为均匀腐蚀。13Cr钢的腐蚀膜主要成分是晶态FeCO3和非晶态的Cr（OH）3,还含有少量的Fe或Cr的氧化物、碳化物和单质Fe等。在85℃和110℃下,13Cr钢的液相腐蚀速率属于中度腐蚀,基体表面形成了一层深褐色腐蚀膜层且表面平整均匀,晶粒细小,膜层较薄;在170℃下其腐蚀速率靠近严重腐蚀的下限,接近中度腐蚀的上限;气相腐蚀与液相腐蚀腐蚀过程相似,属于中度腐蚀,腐蚀产物膜表面则为较大颗粒的晶粒,但很不规则。     

淬火温度对2Cr13不锈钢组织和性能的影响

对2Cr13不锈钢进行水淬火实验,研究了淬火温度对2Cr13不锈钢组织和性能之间的关系.发现在1050℃淬火时,试样的硬度值基本达到了最高,其原因是因为碳化物大多被溶解,铁素体的含量已经非常低.在1050℃淬火时,奥氏体晶粒开始长大,不过晶粒长大的幅度并不是很大,所以2Cr13不锈钢在1050～1070℃淬火对于要求高硬度用钢是比较理想的.     

回火温度对2Cr13不锈钢应力腐蚀开裂和力学滞后的影响

采用慢应变试验法(SSRT)测试了2Cr13不锈钢在1020℃淬火及不同回火温度条件下的应力腐蚀开裂(SCC)特性,并利用电阻应变计传感器设计原理,测试了回火温度对2Cr13钢力学滞后的影响。结果表明,在270~420℃回火区间,随着回火温度升高,2Cr13钢强度略有增加,滞后略微减小,而应力腐蚀抗力则显著降低。分析认为,在试验温度区间,随温度升高,回火温度接近2Cr13钢敏化和第一类回火脆性温度,加之二次硬化效应,使得该材料应力腐蚀抗力随回火温度升高而显著降低;2Cr13钢力学滞后和其强度及亚结构有关,滞后误差随着材料强度增加而减少。     

钙离子对NC-55E钢CO2腐蚀产物膜性能的影响

通过线性极化、电化学阻抗谱测试和SEM观察,研究了80℃条件下Ca2+浓度对NC 55E套管钢CO2腐蚀产物膜的形成过程及其保护性能的影响.结果表明,随Ca2+浓度增加,Rp和根据阻抗谱拟合所得的Rf的最大值逐渐增大;在4%的CaCl2溶液中生成的腐蚀产物膜相对更具有保护性;从4%CaCl2腐蚀产物膜的表面和截面形貌可以看出,在浸泡40 h左右,腐蚀产物膜保护性能最好,61 h时,腐蚀产物膜开始发生局部腐蚀而发生破坏;在相同的Cl-浓度条件下,Ca2+的加入降低了金属的腐蚀速率,可以延长腐蚀产物膜的破坏时间,延缓腐蚀的发生.     

退火态12Cr13不锈钢显微组织及其对冲击韧性的影响

利用OM和SEM研究了核反应堆驱动机构用12Cr13不锈钢的组织特征,分析了退火态组织中碳化物形貌及其对冲击韧性的影响.实验结果表明,碳化物形貌是决定不锈钢冲击韧性的关键因素.分布在原马氏体晶粒内、尺寸细小、分布均匀的颗粒状碳化物可显著改善12Cr13的冲击性能;而分布在晶界上的块状和条状碳化物,以及铁素体晶粒内随机分布的大颗粒状碳化物,则严重恶化不锈钢的冲击韧性.退火温度对碳化物析出和分布具有较大影响,当退火处理温度由760℃升高到860℃时,碳化物尺寸增大,使得12Cr13不锈钢的冲击功由151J降低到106J;当碳化物完全消失且呈块状或条状分布时,不锈钢冲击功降低至5J.     

13Cr系列不锈钢在模拟井下介质中的CO2腐蚀研究

根据某油田不同井况条件,配制不同井下模拟溶液,用高温高压釜研究了4种不同成分的13Cr马氏体不锈钢在不同温度、Cl^-浓度和CO₂分压下的腐蚀行为,对腐蚀性能进行了评价,用SEM,EDS,XRD和XPS等方法对腐蚀产物的形貌与成分进行了观察分析。结果表明,随着温度的升高及Cl^-浓度和CO₂分压的增大,13Cr系列不锈钢的腐蚀速率均相应增大,腐蚀速率由高到低的排序为13Cr-0>13Cr-1>M13Cr>S13Cr;其腐蚀产物膜的形貌与结构也有明显差异。     

马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能

研究了马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr13Ni8Mo2Al的腐蚀性能,即应力腐蚀敏感性、抗氧化性能和抗盐雾腐蚀性能等。研究表明该钢具有较好的抗应力腐蚀性能,其应力腐蚀断裂形貌为穿晶、解理断裂,并有二次裂纹。500℃抗氧化性能很好,属于完全抗氧化级。抗盐雾腐蚀性能较好,经500h盐雾腐蚀试验,试样表面只有轻微的锈蚀,腐蚀速率较低。     

304不锈钢晶间腐蚀过程中的电化学阻抗谱特征

用电化学阻抗谱(EIS)方法研究了固溶态、敏化态304不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中的阻抗谱特征.研究表明,不锈钢在不同极化电位下的阻抗谱呈现活性溶解、活化－钝化、钝化及再活化的特征.达到再活化之前,固溶态和敏化态的不锈钢在0.5mol/L H2SO4+0.01mol/L KSCN溶液中呈现相同的EIS特征;而在再活化区,钝化膜局部溶解,EIS图有两个容抗弧,低频容抗弧延伸到第二象限,呈现负电阻特征,低频下敏化态比固溶态不锈钢阻抗模值小一个数量级.     

热处理对00Cr18Ni5Mo3Si2N双相不锈钢抗孔蚀性能的作用

测定00Cr18Ni5Mo3Si2N在6%FeCl_3溶液中的孔蚀失重和在3.5%NaCl溶液中的孔蚀电位,考察不同热处理和N含量的影响。对试件进行金相组织、双相成分、钝化膜成分的定量分析。适当的热处理和N含量可改善双相成分的分布,有利于Cr、Mo在γ相中及γ相上的膜中富集,从而提高了双相不锈钢的抗孔蚀性能。     

不锈钢的大气腐蚀

    综述了国内外不锈钢大气腐蚀研究状况,重点从点蚀机理、腐蚀速率和影响因素方面分析了不锈钢大气腐蚀的点蚀特征.     

N80钢CO2腐蚀电极过程交流阻抗分析

利用交流阻抗技术研究了N80钢在不同介质条件下CO2腐蚀交流阻抗图谱的特征，结果表明，N80油套管钢CO2腐蚀EIS曲线具有三个时间常数，其中低频感抗弧与试样表面活化溶解有关，低频容抗弧与试样表面腐蚀产物膜生成有关。随着试样表面腐蚀产物膜覆盖度增大，EIS曲线低频区感抗弧逐渐缩小，容抗弧逐渐扩大。进一步讨论了试样表面腐蚀产物膜成膜情况与电极反应过程的有关。     

N80油套管钢CO2腐蚀产物膜特征

在模拟的油田高温高压现场环境下研究了普通N80级油套管钢和含4％－5％Cr的N80油套管钢CO2腐蚀产物膜结构和离子选择性特征。结果表明，普通N80油套管钢形成的FeCO3腐蚀产物膜具有阴离子选择透过性，这种特征对基体保护性较差，且容易诱发点蚀：含4％－5％Cr的N80油套管钢形成的Cr(OH)3非晶态腐蚀产物膜具有阳离子选择透过性，它不仅可以显著降低腐蚀速率，而且可以抑制点蚀的发生。     

电脉冲对不锈钢形变马氏体及其耐蚀性的影响

亚稳奥氏体不锈钢冷变形后产生形变诱发马氏体，影响其物理和化学性能．对打磨后的亚稳奥氏体不锈钢进行了阳极60s～280s 阴极30s～280s，9h电脉冲处理，用X射线衍射分析、显微硬度测量、自腐蚀电位测量和金相分析等方法分析处理前后的马氏体含量、表面硬度、耐腐蚀性．结果表明处理后表面马氏体均减少．随脉冲宽度的不同。电脉冲处理可以诱发电化学退火，也可以导致马氏体优先腐蚀，当发生电化学诱导退火时，不锈钢不仅在马氏体减少后仍可以保持高硬度，而且在含Cl^-介质中的耐蚀性也提高。