J55钢CO2腐蚀产物膜形貌结构研究

在高温高压静态釜中进行了J55油套管钢的CO2腐蚀模拟试验,并对其腐蚀试样进行了磨损试验,得到腐蚀膜不同厚度的层面.用X射线衍射仪(XRD)和电子散射能谱仪(EDS)分析了膜的化学组成;用扫描电镜(SEM)分析了腐蚀产物膜的不同层面形貌、断面形貌以及厚度或表面晶粒大小与温度或CO2分压之间的关系.结果显示,在模拟试验条件下,J55钢所得到深褐色的腐蚀膜断面形貌为双层结构,表层为粗大而较规则的晶粒,内层膜为类似泥浆状的细小晶粒薄层;膜的主要成分为FeCO3,温度>180℃的腐蚀膜也未检测到各种铁的氧化物,在内层膜中检测出少量的Fe3C.膜厚和晶粒大小随着温度变化的极大值均在120℃处,极小值在160℃处,但两者曲线稍有不同.CO2分压对膜厚和晶粒大小的影响较复杂,在CO2分压为6.89MPa时,膜厚和晶粒均达到极大值;另一个极大值晶粒在3.45MPa,膜厚在2.41MPa;在两极大值之间,出现一极小值,晶粒在4.13MPa,膜厚在3.45MPa;在临界压力以上,晶粒大小或膜厚均急剧减小.     

13Cr油套管钢CO2腐蚀产物膜的能谱分析

利用高温高压釜,模拟油田腐蚀环境条件,采用13Cr油套管钢制备了CO2腐蚀产物膜,借助电子扫描显微镜（SEM）观察了腐蚀膜的表面和横截面形貌,通过X射线能量散射分析（EDAX）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子光谱（XPS）等方法测定和分析了腐蚀产物膜的组成,以推测13Cr钢的CO2腐蚀机制。结果表明,13Cr钢在试验条件下以均匀腐蚀形成的CO2腐蚀产物膜具有双层结构;该腐蚀产物膜主要含有Fe、Cr、C和O四种元素;表层主要是粗大松散的FeCO3晶体颗粒堆积而成,内层是细小致密的晶态FeCO3和非晶态的Cr（OH）。微粒构成;内层膜较好的致密性和离子透过选择性是13Cr钢具有较好耐CO2腐蚀性能的主要原因。     

改性咪唑啉缓蚀剂对碳钢CO2腐蚀产物膜形貌和力学性能的影响

应用高温高压反应釜研究新开发的一种改性咪唑啉基缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢在模拟油气田腐蚀环境中的缓蚀效果.利用SEM观察缓蚀剂对腐蚀产物膜的表面与截面微观形貌的影响.并用纳米压痕法、粘结剪切法测试腐蚀产物膜的力学性能.实验结果显示,缓蚀剂对预腐蚀后的X65钢具有良好的缓蚀效果,温度低于75℃时其缓蚀效率可达90%以上.实验条件下,缓蚀剂对腐蚀产物膜的结构和力学性能并没有明显改善作用,100℃时反而使膜的力学性能下降,表明缓蚀剂的缓蚀效果主要依靠表面吸附保护作用.     

P110钢CO2腐蚀产物膜的XPS分析

为了确定CO2腐蚀产物膜的组成及不同层次结构中成分和含量的差异,采用P110钢在高温高压腐蚀静态釜中制备CO2腐蚀产物膜,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了腐蚀产物膜的表面和断面形貌,借助X射线衍射(XRD)的辅助,通过X射线光电子能谱(XPS)分析和研究了两层结构膜的化学组成差异.结果表明,腐蚀产物膜断面呈现双层结构;膜层的主要成分是FeCO3,还有少量的CaCO3和铁的氧化物,但内层CaCO3较多且夹杂着Fe3C和单质铁,外层氧化物稍多;通过内外层Ca2+含量差异推断内层腐蚀膜优先形成.     

添加Cr元素对P110钢CO2腐蚀行为的影响

在模拟油田CO2腐蚀环境下,进行Cr元素对P110钢耐腐蚀性能影响的实验.结果表明,Cr的加入没有改变温度对P110钢腐蚀特性的影响,两种钢的腐蚀速率都在90℃左右都达到最大值;温度对腐蚀具有双重作用,造成在温度小于90℃时表面形成的膜较疏松,保护性差,而温度大于90℃时,形成的膜和基体接触较为牢固,保护性强;钢中Cr元素的加入能有效地防止局部腐蚀的发生.     

CO_2腐蚀产物膜对金属腐蚀行为的影响的研究进展

CO2腐蚀产物膜是影响金属电化学腐蚀行为的因素之一,为了研究其电化学腐蚀机理,综述了CO2腐蚀产物膜的形成机理及结构、保护性能的材料因素和环境因素,以及膜的电化学行为特点等。并对未来CO2腐蚀产物膜的研究方向提出了展望。     

一种新型含Al低Cr合金钢在模拟油田采出液环境下的CO2腐蚀行为

以自行设计开发的新型3Cr2Al低合金钢为研究对象,采用高温高压磁力驱动反应釜进行饱和CO₂模拟油田采出液环境下的腐蚀模拟实验,通过失重法获取腐蚀速率评价其耐蚀性能,并结合扫描电子显微镜、能谱分析、电化学测试等表征手段,研究腐蚀产物膜结构及成分特征,探讨耐蚀机理。相比3Cr钢,3Cr2Al钢中少量Al的添加提高了材料的抗CO₂腐蚀性能,在短周期(20 h)和长周期(144 h)条件下,其腐蚀速率分别下降15%和69%,这种耐蚀性能的提升主要是由于3Cr2Al钢表面产物膜中不仅有Cr的富集,同时还有Al的富集,提高了产物膜对基体的保护性。溶液中的氯离子对产物膜中Al的富集存在一定影响,在低氯溶液环境中,3Cr2Al钢表面腐蚀产物膜中Al/Fe原子比明显高于其Cr/Fe原子比,Al的富集更明显;当提高溶液氯离子浓度,腐蚀产物膜中Al/Fe原子比相比低氯溶液明显降低,Al的富集程度减弱,阳极极化曲线半钝化现象消失。     

抗CO2腐蚀低Cr管线钢组织和性能研究

在管线钢中添加1%~5%(质量分数,下同)Cr可提高其抗CO2腐蚀能力,本工作重点研究了Cr含量对低Cr管线钢组织、力学性能、耐蚀性能及焊接性能的影响.结果表明:3%~5%Cr元素的添加可使钢的组织由铁素体加少量珠光体变为以贝氏体为主.1%以上Cr的加入即可提高钢的硬度、强度,同时保持良好的韧性.由于富Cr保护性腐蚀产物膜的形成,3%~5%Cr的添加可显著降低CO2全面腐蚀速率,并抑制局部腐蚀的发生.含1%~5%Cr的合金钢焊接接头具有较好的综合力学性能,但5%Cr钢焊接接头热影响区硬度偏高.     

油管钢在CO2/H2S介质中的腐蚀行为

采用高温高压釜试验,辅以失重法、X射线衍射、扫描电镜和电子能谱分析,对90 ℃时油管钢P110在模拟油井采出液中的CO2/H2S腐蚀行为进行了研究.结果表明,在本试验条件下,油管钢P110的腐蚀速率高达5.126 0 mm/a,腐蚀类型以H2S腐蚀(坑蚀)为主,腐蚀产物主要为硫化物.     

二氧化碳对油气管道的腐蚀及防护研究

本文对某气田管网中由于CO2存在引起腐蚀,随着服役时间的增加,管道管壁逐渐被腐蚀变薄,近年来更是频繁出现腐蚀穿孔等危及管网安全生产运行的事故发生。通过几种缓蚀剂的实验对比,优选出了比较适合此油气田管网安全生产要求的缓蚀剂AZ。此种缓蚀剂不仅防腐蚀的效果较好,而且有经济成本较低,现场易于操作,基本不影响正常的生产经营的优点。     

Interplay of microbiological corrosion and alloy microstructure in stress corrosion cracking of weldments of advanced stainless steels

This paper presents an overview of the phenomenon of stress corrosion cracking (SCC) of duplex stainless steels and their weldments in marine environments and the potential role of microbial activity in inducing SCC susceptibility. As a precursor to the topic the paper also reviews the performance of the traditional corrosion-resistant alloys and their weldments and the necessity of using duplex stainless steels (DSS), in order to alleviate corrosion problems in marine environments. Given that the performance of weldments of such steels is often unsatisfactory, this review also assesses the research needs in this area. In this context the paper also discusses the recent reports on the role of microorganisms in inducing hydrogen embrittlements and corrosion fatigue.     

Al含量对镁铝合金大气腐蚀产物膜结构与性能的影响

采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜能谱(EDS)面扫描分析技术,研究了Al含量对实验室模拟的潮湿大气中由NaCl盐粒诱发的3种镁合金腐蚀产物膜结构和成分的影响.结果表明,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和Mg2(OH)3C1·4H2O,随着合金中Al含量的增加,腐蚀产物中Al参与生成的产物增多,但腐蚀产物膜的结构变得疏松多孔.采用电化学交流阻抗(EIS)测试了膜层的保护性.结果表明,3种不同Al含量镁合金腐蚀产物膜的保护性能均随着暴露时间的延长而提高;在相同的暴露时间内,镁合金中Al含量越高,腐蚀产物膜的阻抗值愈小,膜层的保护性愈差.其原因是Al的含量越高,腐蚀产物膜的结构变得愈加疏松和多孔.     

硫酸盐还原菌对海泥中Q235钢腐蚀界面的影响

从钢基体与腐蚀产物界面的角度,深入研究了海泥中硫酸盐还原菌对Q235钢的腐蚀行为的影响.结果表明,最初的腐蚀产物为铁的(水合)氧化物,在硫酸盐还原菌代谢活动的影响下,腐蚀产物逐渐向贫硫,以及富硫的铁硫化物转化.后者的晶体缺陷较多且结构疏松,不能阻挡Fe2 的扩散和侵蚀性离子的渗入,导致腐蚀加速.微生物的代谢产物以及腐蚀产物的转变为点蚀的形成和扩展提供了条件,其点蚀的位置一般发生在晶界和珠光体区,并沿晶界或珠光体扩展.     

脉冲电流处理对X70管线钢腐蚀性能的影响

测量了X70管线钢在NS4溶液中的极化曲线,研究了高密度脉冲电流处理对其腐蚀性能的影响,结果表明,高密度脉冲电流处理导致X70管线钢的晶粒细化,使其内部活性区减少,提高了管线钢的耐局部腐蚀能力,X70管线钢的耐局部腐蚀能力随着脉冲电流密度的提高而增强,腐蚀产物的分布也更加均匀细密。     

变形镁合金AZ80的腐蚀疲劳机理

根据挤压镁合金AZ80人工时效热处理(T5-177℃,16 h)前后分别在空气和NaCl介质中的疲劳寿命,研究了变形镁合金的腐蚀疲劳机理以及β相在腐蚀疲劳中的作用.结果表明:时效可导致AZ80组织β相体积分数增加、拉伸强度和硬度提高,可明显地提高在低应力水平下的腐蚀疲劳寿命.在空气中,疲劳裂纹萌生于表层和亚表面中的夹杂物;而在腐蚀介质中,腐蚀疲劳微裂纹萌生于试样表面的腐蚀坑,点蚀坑萌生于与β相相邻的α相.疲劳断口可见河流花样、二次裂纹、韧窝,具有解理特征.阳极溶解是挤压镁合金AZ80的腐蚀疲劳机制.     

放电等离子烧结NdFeB磁体的氧化和腐蚀行为

采用放电等离子烧结技术制备了新型NdFeB磁体,研究了NdFeB磁体在湿热环境下的氧化行为和在电解质溶液中的电化学特性.在扫描电子显微镜下分析了磁体的显微组织结构和成分.结果表明,与传统烧结NdFeB磁体相比,新型磁体的显微组织特征为:主相Nd2Fe14B晶粒细小、均匀,富钕相在主相晶粒边界上分布较少,主要集中在三角晶界处.这种组织结构有效抑制了磁体沿富钕相发生的晶间腐蚀的过程,使磁体具有良好的耐腐蚀性能.