304不锈钢在H2S介质条件下的应力腐蚀

用电化学测试及慢应变速率拉伸试验（SSRT）方法对304不锈钢在饱和H2S溶液和NACE标准溶液中的应力腐蚀行为进行研究.结果表明,Cl-能显著降低304不锈钢在饱和H2S溶液中的腐蚀电位和点蚀电位,增加点蚀倾向,并降低抗H2S应力腐蚀能力.     

氯离子和电偶腐蚀对碳钢在热钾碱溶液中腐蚀的影响

研究了Cl-对碳钢和不锈钢在(K2CO3+KHCO3+ V2O5)溶液中腐蚀的影响,结果表明Cl-对阳极钝化曲线所示的腐蚀电位、钝化区间、过钝化电位和析氧过程无明显影响,未见试样有孔蚀的迹象.但随着Cl-离子浓度增大,其维钝电流密度也增大.90℃时,不锈钢-碳钢在此溶液中构成电偶腐蚀时,测得碳钢腐蚀速率为0.064 mm/a,比未成偶对时碳钢的腐蚀速率大一倍.90℃时,将已钝化的不锈钢-碳钢在(K2CO3+KHCO3)溶液中构成电偶腐蚀时,测得碳钢腐蚀速率为4.0 mm/a,比含有V2O5溶液中碳钢的腐蚀速率大64倍.     

阴极极化下X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中应力腐蚀行为研究

采用电化学阻抗和慢应变速率方法,结合扫描电子显微镜,研究了不同阴极极化电位下X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的应力腐蚀行为。结果表明：鹰潭土壤模拟溶液中,X80钢/溶液界面处电荷转移电阻随阴极极化程度增加先升后降。在自腐蚀电位条件下开裂机理为阳极溶解,当外加电位为-1000 mV (vs SCE),应力腐蚀敏感性最低,此电位为最佳保护电位;继续增大阴极极化程度,应力腐蚀敏感性增加,此时开裂机制为氢和应力协同作用下的氢致开裂。     

楔形缝隙对X-42钢在碳酸钠-碳酸氢钠溶液中应力腐蚀敏感性的影响

用慢应变速率实验测试了X-42钢在0．5mol／L Na2CO3 1mol／L NaHCO3溶液中的应力腐蚀敏感性，研究了模拟楔形缝隙的存在对X-42钢应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明，当拉伸试样表面封装有0．1mm楔形缝隙时，X-42钢在0．5mol／L Na2CO3 1mol／L NaHCO3溶液中的应力腐蚀开裂敏感性增大。缝隙内初始应力腐蚀裂纹是沿晶发展的。     

N80#油管钢在含H2S酸性溶液中的腐蚀行为

用稳态极化法、阳极动电位扫描法和交流阻抗法研究了酸性溶液中pH值和H2S的浓度 对N80#油管钢腐蚀行为的影响.结果表明：随着溶液pH值的减小、H2S浓度的增大N80#油 管钢的腐蚀速率加快;HAc NaAc体系中无H2S时,油管钢在活性溶解过程中生成的吸附性 中间产物是Fe(OH)ad,而加入H2S后,则生成了另一种吸附性中间产物—Fe(SH) ad.     

慢应变速率下0.8PVRe钢在10%NH4NO3溶液中应力腐蚀开裂的研究

用慢应变速率拉伸试验方法研究了０８ＰＶＲｅ钢在１０％ＮＨ３ＮＯ３溶液中几种外加极化电位下的应力腐蚀开裂敏感性，结果表明：０．８ＰＶＲｅ钢在１０％ＮＨ４ＮＯ３溶液中，在一定的电位范围内会发生沿晶应力腐蚀开裂，在＋１３４ｍＶ和＋１４５ｍＶ下的敏感性最强。用断裂力学，电化学以及金属物理的基本知识对材料发和沿晶应力腐蚀开裂的机理进行了分析讨论。     

X70管线钢近中性环境氢致开裂与阳极溶解的关系

采用慢速率拉伸试验(SSRT)方法及电化学测量技术,研究了阴极电位下X70钢在某种近中性介质中的应力腐蚀开裂(SCC)机理.试验表明,在近中性介质中,随着电位的降低,管线钢的SCC敏感性增强.但当电位低于某一范围后,SCC敏感性减弱;随着溶液pH值的降低,管线钢的腐蚀速率增大,敏感电位区间负移.分析表明,在近中性介质中,管线钢应力腐蚀开裂主要受阳极溶解和氢致开裂两种机理的联合作用,氢的渗入可能与氢的还原过程及管线钢阳极溶解密切相关.适宜的电位可以使阳极溶解和氢的联合作用增强.增强应力腐蚀开裂倾向.     

高矿化度介质中J55钢的CO2腐蚀电化学行为

通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的测试,研究了高矿化度溶液中矿化度对J55钢CO2腐蚀电化学行为的影响.结果表明:在高矿化度介质中,J55钢的CO2腐蚀为阴极控制.随溶液矿化度增大,腐蚀电位正移,腐蚀速率先升高,后降低,当矿化度为62.423 g/L时,腐蚀速率最大.随溶液矿化度增加,J55钢的CO2腐蚀由电化学步骤控制转变为传质和电化学步骤混合控制,并且矿化度越高,传质控制越明显.J55钢的电化学阻抗谱呈现3个时间常数,即高频容抗弧、低频感抗弧和低频容抗弧.随溶液矿化度增大,电荷传递电阻先减小后增大,在62.423 g/L左右出现极小值.     

16MnR钢在含H2S介质中的慢应变速率腐蚀试验研究

通过慢应变速率法(SSRT)应力腐蚀试验，研究了16MnR钢的H2S应力腐蚀敏感性，修正了计算应力腐蚀敏感性指数的方程.结果表明，水溶液中pH值对16MnR钢的应力腐蚀影响较大，16MnR钢的应力腐蚀敏感性H2S浓度应该根据pH值确定.     

硫酸盐还原菌对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响北大核心CSCD

利用动电位极化技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)以及扫描电镜(SEM)等方法研究了大港土壤环境中硫酸盐还原菌(SRB)对X80钢应力腐蚀开裂行为的影响及作用机理。结果表明:与无菌条件下相比,大港土壤模拟溶液中SRB的存在促进了X80管线钢的阳极溶解过程,诱发了金属的点蚀行为,增大了应力腐蚀开裂的机率。大港溶液中SRB数量越多,试样的点蚀电位越低,X80钢的应力腐蚀敏感性越大。当SRB生长4 d时,其菌量最大,此时试样断口形貌仍表现为韧性断裂特征;在SRB不同生长阶段下大港土壤模拟溶液中X80管线钢的应力腐蚀开裂机理为阳极溶解机制。     

外加电位对X70管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀破裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了不同电位下X70管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)行为．同时研究丁溶液中通入不同含量CO2对SCC的影响．结果表明．X70管线钢在近中性pH溶液中的开裂方式是穿晶型的．具有准解理特征．并且随着外加阴极电位的降低，SCC敏感性增加；随CO2含量的增加，pH值降低，SCC敏感性增加．均表现为氢致开裂占主导．     

外加电位对X70管线钢在近中性PH溶液中的应力腐蚀破损的影响

采用慢应变速率试验（SSRT）研究了不同电位下X70管线钢在近中性pH溶液中的应力腐蚀破裂（SCC）行为,同时研究了溶液中通往不同含量CO2对SCC的影响。结果表明,X70管线钢在近中性pH溶液中的开裂方式是穿晶型的,具有准解理特征,并且随着外加阴极电位的降低,SCC敏感性增加,随CO2含量的增加,pH值降低,SCC敏感性增加,均表现为氢致开裂占主导。     

咪唑啉类缓蚀剂对 P110 钢在 CO2 注入井环空环境中应力腐蚀行为的影响

目的研究咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO2注入井环空环境中的应力腐蚀(SCC)行为的影响,为CO2注入井环空环境腐蚀防护方法的建立提供参考和依据。方法在实验室模拟的CO2驱注井环空环境中进行应力腐蚀试验、电化学测试和腐蚀形貌分析。根据现场提取的CO2注入井环空介质的成分分析结果配制模拟溶液,选用咪唑啉类缓蚀剂,调节模拟液p H至4。通入高纯N2进行除氧,以防止硫化物氧化。应力腐蚀试样采用三点弯试样,通过将试样的挠度控制为设定值来控制加载载荷。应力腐蚀试验和电化学试验均在密闭高压釜内进行。实验结束后,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行观察。结果在CO2注入井环空环境下,咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响。在拉应力载荷存在时,添加足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但当用量不足时,缓蚀剂的添加会增大P110钢的SCC敏感性,其SCC机制为氢脆与局部阳极溶解的混合机制。因此,P110钢在模拟CO2注入井的环空环境中会发生SCC,其机制为AD+HE机制。结论咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响,足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但浓度不足时反而会增大SCC敏感性。     

CORROSION BEHAVIOR OF X70 PIPELINE STEEL IN SIMULATED KUERLE SOIL SOLUTION WITH CO2

采用动电位扫描、交流阻抗电化学方法和慢应变速率拉伸实验(SSRT)研究了CO2对X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响, 并利用扫描电镜分析了不同CO2分压下的断面形貌. 结果表明: CO2能够与腐蚀膜FeCO3反应, 生成可溶性Fe的络合物 Fe(CO3)2 2-, 加速X70管线钢腐蚀; CO2与H2O形成H2CO3和HCO3-, 为阴极反应提供H+. X70管线钢在含 CO2溶液中的SCC机理为氢脆--阳极溶解协同机理, 且随CO2 分压的增加, 氢脆作用增大.     

CO_3~(2-)-HCO_3~-溶液中X80管线钢焊接接头的应力腐蚀开裂分析

采用慢应变速率试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)观察研究了国产X80管线钢焊接接头在0.5mol/LNa2CO3 1mol/LNaHCO3溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性。结果表明,拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区。在所研究的电位区间,拉伸试样随着外加电位正向增加,断面收缩率、断裂时间和断后伸长率增加,而断口部位的裂纹平均扩展速率减小,SCC敏感性降低。试样断口形貌在阴极电位条件下呈准解理断裂,在自腐蚀电位和阳极电位条件下,焊缝试样断口主要是韧性断裂。应力腐蚀机理可以用阳极溶解理论和氢致破裂来解释。     

X70管线钢在近中性及高pH值溶液中的电化学行为和SCC敏感性

采用动电位极化曲线测试法研究了温度、通气条件和pH值对X70管线钢在NS4溶液和0.5 mol/LNa2CO3 1 mol/L NaHCO3溶液中的电化学极化行为的影响,并用慢应变速率试验(SSRT)研究了X70管线钢在这些溶液中的应力腐蚀破裂(SCC)敏感性。结果表明,X70管线钢在NS4溶液中不出现活化—钝化转变区,随外加电位负移,SCC敏感性增加,表现出氢致破裂(HIC)的特征;在0.5 mol/L Na2CO3 1 mol/L NaHCO3高pH值溶液中出现活化—钝化转变区,在阴极极化区,也表现出氢致破裂(HIC)的特征,但在阳极极化区,发生的是阳极溶解型应力腐蚀破裂(ADSCC)。     

H2S和CO2分压及Cl-浓度对L360QCS钢腐蚀行为的影响

通过高温高压反应釜模拟普光气田集输环境,研究H2S和CO2分压及Cl-浓度对普光气田用集输管线钢L360QCS钢腐蚀行为的影响。采用失重法测试腐蚀速率,用四点弯曲法进行应力腐蚀试验,结合宏观形貌观察和扫描电镜(SEM)微观观察及能谱(EDS)分析,进行了综合研究。在H2S和CO2分压比固定的情况下,随着H2S压力升高,腐蚀速率先降后升。压力较低时,L360QCS应力腐蚀试样表面均出现不同程度的氢鼓泡,当压力升高时,氢鼓泡减少或者消失。腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而增大,达到临界值后,腐蚀速率随着Cl-浓度的升高而降低;在低浓度条件下,Cl-浓度的增加会促进点蚀的发生,进而诱发裂纹的产生;而当Cl-浓度增加到临界值时,腐蚀产物的沉积可以抑制点蚀的生成,从而使材料的应力腐蚀开裂敏感性降低。     

渤海某油田L80油管腐蚀机理研究

目的研究渤海某油田L80油管腐蚀机理,对分析该油田油管腐蚀特点、确定油管腐蚀类型、证实井底腐蚀环境、评估油管腐蚀程度和推荐油管防腐材质具有重要意义。方法基于L80油管宏观腐蚀形貌观察做出的初步判断,首先进行材质分析,其次进行微观腐蚀形貌分析,然后进行腐蚀产物分析,再进行腐蚀程度分析,最后进行电化学试验。结果该L80油管理化性能及金相组织符合标准,其内外壁腐蚀行为不一致,外壁以均匀腐蚀为主且腐蚀轻微,内壁有一定程度局部腐蚀且腐蚀较严重。腐蚀产物主要含有Fe、S、O和C元素,主要成分为Fe1-xSx、Fe CO3和Fe_2O_3。其外壁点蚀坑深度在15~50μm之间,内壁点蚀坑深度在80~150μm之间,内壁微裂纹宽度在20~70μm之间。CO_2分压、H_2S分压、含水率和温度对L80油管腐蚀行为有重要影响。结论该油田井底CO_2和H_2S共存,L80油管发生了CO_2/H_2S共存的电化学腐蚀,但点蚀、应力腐蚀开裂(SCC)整体上比较轻微,且L80油管表现出良好的抗硫化物应力开裂(SSC)能力。根据研究结果,推荐现场可以继续使用L80油管。     

X70钢焊接接头在近中性溶液中应力腐蚀行为研究

采用慢应变速率试验(SSRT)、扫描电镜以及电化学测量技术研究了X70管线钢焊接接头在近中性模拟土壤溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明,断口和柱面SCC裂纹均发生在热影响区(HAZ)。在试验溶液中,随着外加极化电位降低管线钢SCC敏感性增强,电位负移到一定电位值后,SCC敏感性减弱;随着溶液pH值降低,腐蚀速率增大,敏感电位区间负移。施加阴极电位时,在试样断口观察到明显的准解理脆断特征,断口和柱面有穿晶SCC裂纹。分析了焊接接头试样HAZ的SCC机理,在试验介质中,管线钢应力腐蚀开裂主要受阳极溶解和氢致开裂两种机理的联合作用,适当的电位可以使阳极溶解和氢致开裂的联合作用达到最大,从而造成较严重的应力腐蚀开裂。     

Stress corrosion cracking susceptibilities of Fe3Al-based iron aluminides

The susceptibilities to stress corrosion cracking (SCC) were investigated using the constant-potential U-bend SCC test. U-bend SCC evaluations were conducted on two iron aluminide compositions based on Fe₃Al and containing 2 and 5 at.% Cr in acid-chloride (pH = 4200 ppm Cl), thiosulfate, and tetrathionate solutions at the freely-corroding conditions. Cracking failures occurred in the thiosulfate and tetrathionate solutions, but not in the acid-chloride solution. The iron aluminides were very susceptible to the sulfur-bearing environments in terms of SCC and aqueous corrosion characteristics. To investigate the effect of applied potential on the cracking behavior, U-bend tests were conducted in the acid-chloride solution at an anodic pitting potential and at cathodic hydrogen-evolution potentials. Cracking occurred within 200 h only at the highly negative cathodic potentials and only for the lower Cr composition. These results indicated that two iron aluminides investigated are susceptible to SCC in acid-chloride solution if the corrosion potential is sufficiently active to generate hydrogen, that the cracking mechanism was related to hydrogen embrittlement. The resistance to hydrogen embrittlement cracking increased with increasing Cr content, i.e., higher Cr levels were beneficial in minimizing this form of cracking. Increased resistance to cracking for the U-bend specimens is influenced by the chemical composition of the passive film. Metallographic examinations by scanning electron microscopy revealed that increasing Cr content decreased the proportion of transgranular cleavage cracking and increased the proportion of intergranular cracking.