交流干扰下不同组织X80钢在碱性土壤环境中的腐蚀行为

采用极化曲线、Mott-Schottky曲线和浸泡腐蚀实验研究了交流干扰下不同组织X80钢在CO_3~(2-)/HCO_3~-溶液中的腐蚀行为,并探讨了交流电和温度的协同作用。结果表明:随交流电流密度的增加,不同组织钢的钝性下降,维钝电流密度增加,临界点蚀电位负移,钝化膜内的点缺陷数量增加;交流干扰可阻碍钝化膜的形成,降低膜的稳定性,增加膜破裂的可能性,减薄膜的厚度;交流电的作用对不同组织钢的钝化膜的破坏是不同的,正火组织钢钝化膜的稳定性最好;交流干扰下不同组织钢的腐蚀形态均为局部腐蚀,正火组织钢的耐蚀性最好,其次为热轧组织,退火组织的耐蚀性最差。X80钢的交流腐蚀行为与其组织结构密切相关,交流干扰和温度的升高可产生协同作用,明显降低钝化膜的稳定性,加剧腐蚀的发生。     

热处理对K55钢耐蚀性的影响

研究了热处理对K55钢硬度、显微组织的影响,通过测定极化曲线分析其耐腐蚀性的变化规律。结果表明,热处理改善了K55钢的组织结构,腐蚀倾向降低,试样耐蚀性提高。淬火+高温回火试样硬度最高,正火+退火试样硬度最低。通过电化学测试得到的阳极极化曲线上不存在钝化区,热处理后K55钢均没有产生钝化倾向。正火后试样获得了均匀的细晶粒珠光体组织,腐蚀电流最小,自腐蚀电位最低,耐蚀性最好。     

低合金高强钢焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

采用金相显微镜、扫描电化学显微镜技术、电化学阻抗技术和扫描开尔文探针技术观察了低合金高强钢焊接接头的微观组织,分析了其腐蚀电化学特征,研究了焊接接头不同区域在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,母材电位较负,焊缝区电位较正。由于微观组织不均匀,熔合区和热影响区中的电位分布不均匀,熔合区中的粒状贝氏体电极电位高于针状铁素体,热影响区的针状铁素体电位高于块状铁素体,会形成微小原电池,促使这些区域发生腐蚀。焊缝区探针尖端的氧还原电流最大,耐蚀性最好。热影响区探针尖端氧还原电流最小,耐蚀性最差,其中粗大的块状铁素体微观组织和M-A硬化相的存在是影响热影响区耐蚀性的主要原因。     

温度对X90管线钢及其焊缝电化学腐蚀行为的影响

采用光学显微镜(OM)和电化学测试等方法研究了X90管线钢及其焊缝的显微组织和在不同温度近中性模拟土壤溶液中电化学腐蚀行为,分析了温度对其电化学腐蚀行为的影响。结果表明:X90管线钢母材的显微组织为粒状贝氏体和少量多边形铁素体,焊缝的显微组织为针状铁素体和少量粒状贝氏体;随着测试温度的升高,母材和焊缝的开路电位向负方向移动,材料的热力学稳定性下降,腐蚀倾向增加;母材和焊缝的极化曲线具有阳极溶解特征,无明显的钝化区,随着测试温度的升高,母材和焊缝的腐蚀电流密度增大,极化电阻减小,耐蚀性下降;在相同测试温度下,焊缝的腐蚀速率大于母材的,说明焊缝的耐蚀性较差;在测试环境中,X90管线钢的腐蚀过程主要受阴极扩散控制。     

典型国产管线钢的组织和力学性能

选取国内钢厂生产的X60、X70、X80和X100管线钢,利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了上述管线钢的显微组织,采用拉伸、冲击、落锤试验方法检测和统计了其力学性能。结果表明:X60管线钢为多边形铁素体和珠光体的混合组织,X70、X80、X100为粒状贝氏体和多边形铁素体为主的混合组织,部分还含有少量珠光体;X70、X80和X100管线钢的综合力学性能明显优于X60管线钢,X70、X80和X100管线钢的强度依次增加而各级管线钢在-20℃冲击韧性的分布范围并未发生大幅变化;粒状贝氏体比珠光体-铁素体具有更优越的强韧化机制是促使X70、X80和X100管线钢获得更佳综合力学性能的重要原因。     

不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为

通过腐蚀疲劳试验研究了在H₂S环境中不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳行为及机理，对试样的微观组织、断口和裂纹扩展路径进行了观察.结果表明，X65管线钢焊接接头焊缝的微观组织主要由先共析铁素体、粒状贝氏体和M/A组元构成，M/A组元增大了焊缝的脆性.粗晶热影响区主要由板条贝氏体和粒状贝氏体组成，焊缝和粗晶热影响区的硬度较高，韧性较差.在不同应力幅下X65管线钢焊接接头的腐蚀疲劳机理均为阳极溶解+氢脆混合机制，但低应力幅下腐蚀作用带来的损伤更加显著.随着应力幅的增大，试样的腐蚀疲劳寿命显著降低，裂纹扩展的速率也越快.此外，二次裂纹主要沿着贝氏体板条束的晶界扩展，裂纹尖端在针状铁素体和先共析铁素体处产生了钝化现象，这两类组织有着良好的抗氢脆能力.     

冷拔珠光体钢的组织演变对其点蚀行为的影响

通过OM,SEM,EBSD观察和EIS谱、动电位极化曲线测试等手段分析了不同应变下冷拔珠光体钢的腐蚀形貌、组织演变及点蚀在其演变组织中的分布和铁素体取向差分布,研究了冷拔珠光体钢的横纵截面组织演变对其点蚀行为的影响.结果表明,由于横截面和纵截面组织演变规律的不同,不同应变下冷拔珠光体钢的横截面和纵截面的耐蚀性分别表现出不同的变化规律:随着应变的增加,横截面耐蚀性持续下降,而纵截面耐蚀性先降低后回升.通过表征点蚀在冷拔演变组织中的分布规律,发现珠光体组织的晶界、珠光体团界面、相界面对点蚀敏感性高,是点蚀倾向于萌生和生长的区域,冷拔变形造成界面面积增加,使横截面和处于第一阶段应变ε≤1.2的纵截面的耐蚀性显著下降.铁素体110织构形成导致晶体取向差分布规律的改变会使纵截面在第二阶段ε=1.6的耐蚀性改善.     

不同环境压力下X65管线钢焊接接头的组织及硬度

对API X65管线钢进行模拟高压干法水下焊接,对不同环境压力条件下(0.1,0.3,0.5,0.7 MPa)焊接接头的显微组织及硬度进行测试,分析环境压力对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:X65管线钢的组织由铁素体、珠光体和上贝氏体组成。不同环境压力下焊缝的显微组织均为铁素体、珠光体和少量的碳化物;热影响区的组织均为针状铁素体和少量的珠光体。热影响区熔合线附近的硬度较高,远离融合线处硬度降低,并逐渐接近母材金属的硬度。环境压力对焊接接头的显微组织及硬度的影响不大。     

L245NCS微合金管线钢焊接接头微观组织分析

针对高酸性油气田管线钢L245NCS进行了焊接接头微观组织分析及晶粒度的测定.通过选用不同的焊接材料,制订了4种焊接工艺方案,分别对其焊接接头的微观组织进行了分析.结果表明,4种方案根焊及填充焊组织均匀,晶粒细小,均为等轴或块状铁素体+珠光体,盖面焊组织晶粒粗大;方案2及方案4出现呈枝晶状分布的铁素体+珠光体;方案1及方案3出现先共析铁素体,沿原奥氏体晶界分布,晶内为粒状贝氏体+珠光体+针状铁素体.因为影响焊接接头抗SSCC能力的主要是根焊层,盖面层的粗大的铁素体对焊接接头的抗SSCC性能影响不大,所以4种方案理论上均具有良好的抗SSCC性能.     

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采用IMO(国际海事组织)《货油舱用耐蚀钢试验程序》规定的模拟货油舱内底板腐蚀试验方法,研究了组织为马氏体、贝氏体十铁素珠、珠光体十铁素体的低合金高强度船板钢在酸性氯离子环境下耐蚀性.试验结果显示显微组织对钢的耐蚀性有显著影响.马氏体试验钢具有组织单一、碳化物析出少、产物膜对基体的保护效果最好的特点,其平均腐蚀速率最低.复相的珠光体组织,其渗碳体有较高的电位,与铁素体组织存在相间电位差,从而促进了铁素体的腐蚀,其锈层完整性和保护效果较差,腐蚀速率最高.贝氏体+铁素体试验钢相对马氏体试验钢在组织单一性上较差,但相对于珠光体十铁素体试验钢,其富碳相较少且分布均匀,这些对其在货油舱内底板环境中的腐蚀微电池数量和程度产生影响,因而其耐蚀性介于马氏体钢和铁素体十珠光体钢之间.     

微观组织对X52钢抗H2S腐蚀和开裂性能的影响

通过对X52钢进行热处理获得三种不同组织。SEM观察发现三种组织分别为铁素体/带状珠光体、马氏体/贝氏体和针状铁素体/回火马氏体。通过动电位极化、线性极化电阻、氢致开裂（HIC）实验和硫化物应力腐蚀开裂（SSC）实验,研究了不同热处理对X52钢在H₂S环境中的腐蚀与开裂行为的影响。结果表明马氏体/贝氏体显微组织由于位错密度很高且脆性大,因而腐蚀速率及HIC和SSC敏感性很高。铁素体/带状珠光体组织和针状铁素体/回火马氏体组织腐蚀速率及HIC和SSC敏感性很低。针状铁素体/回火马氏体组织由于不含带状组织且晶粒细小以及碳化物的析出,因此其HIC和SSC抗性优于铁素体/带状珠光体组织。     

Influence of microstructure on mechanical properties and corrosion behavior of 3%Cr steel in CO2 environment

Corrosion behavior and mechanical properties of two 3%Cr pipeline steels were studied which have same chemical compositions but different microstructures, bainite‐ferrite and ferrite‐pearlite microstructures. Analysis of chemical compositions and surface morphology of the corrosion scale were performed using X‐ray diffraction and scanning electron microscopy in conjunction with energy dispersive X‐ray spectroscopy. The semi‐passive character of corrosion scale was investigated using polarization curves measurements. The influence of microstructure on the chromium enrichment in the corrosion scale for different test periods was investigated. The microstructure was observed to affect the corrosion behavior even when the steel surface has been covered with corrosion scales and continue to have an effect until the corrosion scale possessing semi‐passive character. Possessing both good strength and corrosion resistance, 3%Cr steel with bainite‐ferrite microstructure was very promising for pipeline steel applications.     

大口径厚规格X80管线钢的低温断裂控制

以大口径(OD1422 mm)、大壁厚(38.5 mm)X80级管线钢热轧板为研究对象,采用光学显微镜和扫描电镜对其显微组织和-20 ℃低温落锤撕裂试验断口形貌进行分析,研究了断裂与组织之间的关系。结果表明,带状组织和不同厚度位置晶粒度大小不均,粒状贝氏体、退化珠光体、准多边形铁素体和马奥岛等混合组织会导致裂纹的萌生和扩展,出现解理断裂,对低温韧性不利,而尺寸为3 μm以下的马奥组织和均匀分布的贝氏体铁素体对裂纹扩展起阻碍作用,说明细小的马奥组织和贝氏体铁素体能够提高钢板的断裂韧性,对低温断裂控制十分有利。     

Effect of Heat Treatment on Pitting Corrosion of austenitic Cr-Ni-Mo steels in sodium chloride solution

The pitting corrosion resistance of Cr 17 Ni 12 Mo 2,5 type steel under potentiostatic polarization in a sodium chloride solution is adversely affected by previous annealing. Even though the reproducibility and accuracy of measurements are limited due to the statistical nature of pitting, the data obtained were systematically dependent on annealing temperature, time and surface roughness. The corrosion current, the number of pits or the mean area of pit opening and the corrosion rate within the pits were increased by previous annealing at 550 to 750 °C for 1–100 hrs. The highest corrosion rate estimated corresponded to heat treatments provoking severe sensitization to intergranular corrosion. The percentage area of corrosion pit openings and the estimated pit penetration rates were several times higher for as-machined than for polished surfaces. It can be assumed that pitting corrosion is little affected by the carbon content and that molybdenum depletion of grain-boundary zones is responsible for the reduced pitting resistance of annealed steels.     

显微组织对25CrMo48V超高强度钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化法和电化学阻抗法等研究了不同冷却方式对25CrMo48V超高强度钢在NaCl溶液中的腐蚀行为的影响。结果表明,25CrMo48V超高强度钢炉冷后的显微组织为多边形铁素体和珠光体,空冷后为下贝氏体和多边形铁素体,水淬后为板条马氏体。由电化学分析可知,不同显微组织的试样在NaCl溶液中具有相似的电化学腐蚀过程;在质量分数为1%、3%、5%、7%的NaCl溶液中,不同显微组织的试样具有相同的腐蚀速率变化规律,下贝氏体组织的空冷试样腐蚀速率最低,而板条马氏体组织的水淬试样腐蚀速率最高。通过观察不同显微组织的试样在NaCl溶液中浸泡后的宏观腐蚀形貌,可知下贝氏体组织的耐腐蚀性最好,板条马氏体组织的耐腐蚀性最差,与电化学测试结果一致。     

NaHCO3溶液中X100和X80管线钢钝化膜性能比较

采用动电位极化曲线分析了X100和X80钢在0.5 mol/L NaHCO₃溶液中的极化行为,通过电流密度-时间曲线以及Mott-Schottky曲线研究了两种钝化膜的生长机制和钝化膜的半导体性质,借助电容测量和点缺陷模型计算了两种钝化膜内的缺陷密度和缺陷扩散系数。结果表明：两种管线钢在该介质中都存在一个很宽的钝化区间,钝化膜的生长均受电迁移和溶解-沉积混合机制控制,钝化膜均为n型半导体。但与X80钢相比,X100钢具有更低的自腐蚀电流密度和维钝电流密度,及更高的击穿电位。X100钢表面钝化膜也更为致密、均匀、稳定,钝化膜的施主密度更低,缺陷扩散系数约是X80钢的1/3。因此,X100钢比X80钢生成的钝化膜表现出更好的抗均匀腐蚀性能和抗点蚀性能。     

Influence of Cl- and polarization potential on crevice corrosion behavior of X70 pipeline steel北大核心CSCD

The crevice corrosion behavior of X70 pipeline steel in NaHCO3 solution with varying Cl- concentration was investigated by potentiostatic polarization method in terms of the initiation and development of crevice corrosion. Results show that inside the crevice the X70 steel could suffer from localized corrosion in NaHCO3 solution by polarization potential-0.4 V. The acidification initiated firstly at the crevice mouth and then extended gradually to the bottom. The hydrogen evolution could be observed with the development of corrosion and acidification. The cathodic reaction changed from the reduction of the dissolved oxygen to the reduction of hydrogen ions. The presence of Cl- did not change the crevice corrosion mechanism. With the increase of Cl- concentration, however, the crevice corrosion rate increased. The corrosion region moved towards the crevice bottom gradually and then pitting corrosion occurred with the increasing polarization potential. The initiation of crevice corrosion was determined by the polarization potential. © 2016, Corrosion Science and Protection Technology. All rights reserved.     

X80管线钢在0．5mol／L NaHCO3＋0．02mol／L NaCl溶液中的点腐蚀性能

采用动电位极化和电化学阻抗法研究了X80和X70管线钢在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为,并通过电容测量方法对其腐蚀机理进行了探讨.结果表明:在0.5 mol/L NaHCO3 0.02 mol/L NaCl溶液中,X80管线钢的点腐蚀电位Epit比X70钢的要正一些,发生点腐蚀的倾向性更小.Mott-Sehottky分析表明:X80比X70管线钢表面钝化膜内的施主密度更低,缺陷数量更少,从而减少了点腐蚀萌生的潜在位置,使X80钢比X70钢具有更好的耐点蚀性能.     

Effects of Microstructure on Corrosion of X70 Pipe Steel in an Alkaline Soil

Corrosion of X70 steel with different heat treatments (quenching, air cooling, and furnace cooling) in an alkaline soil was investigated by weight-loss, surface characterization and electrochemical measurements. The cathodic/anodic reactions of X70 steel in alkaline soil are dominated by the oxygen reduction and formation of iron oxides that deposit on the steel surface. The protection of the oxide deposit is through a physical block effect. The deposit layer formed on as-received steel has a compact, complete structure and thus, provides an effective protection over the underneath steel. However, the deposit layers on the heat-treated steels are generally loose, porous and defective, and provide minor protectiveness. Corrosion of steel is affected by its microstructure. Generally, steels with heat treatments have a higher corrosion rate than the as-received steel. The presence of more pearlite enhances the corrosion rate of ferrite by a galvanic effect. When the steel contains bainite and martenite phases, the activity of the steel is further increased.     

Q345R��������쳤�ʲ��ϸ�ԭ�����

对伸长率不合格Q345R热轧板卷进行了分析。结果表明:部分Q345R钢热轧板卷伸长率不合格的主要原因是钢中出现较多的Mn S和Al2O3夹杂物;热轧板卷的显微组织沿厚度方向不均匀,上表面一侧出现大量的贝氏体+魏氏体组织,心部至下表面一侧仍以铁素体+珠光体组织为主。存在带状组织不是导致伸长率不合格的原因。