高温高压下超级13Cr不锈钢抗CO2腐蚀性能

为了推进超级13Cr不锈钢在油气田中的应用,用高温高压釜系统模拟了油气田腐蚀环境,研究了超级13Cr不锈钢在动静态环境中高温高压下的CO2腐蚀行为,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等对超级130r不锈钢表面腐蚀产物的形貌及成分进行了分析。结果表明：动态腐蚀时超级13Cr不锈钢的腐蚀速率随温度的升高而增大,150℃时最大,此后腐蚀速率随温度的升高而下降;静态腐蚀速率随温度的升高呈上升趋势;动态腐蚀速率高于静态的,动静态平均腐蚀速率均较小,属于轻度或中度腐蚀,在油气田的安全使用范围之内;动静态腐蚀时超级13Cr不锈钢表面均生成均匀、致密的钝化膜层,表现为均匀腐蚀,腐蚀产物成分为不锈钢基本成分,未发现CO2腐蚀产物,超级13Cr不锈钢具有良好的抗高温高压CO2腐蚀性能。     

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。     

海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术，扫描电镜及表面能谱、失重法、微生物分析等方法，在室内模拟条件下研究了海泥中硫酸盐还原菌对1Cr13不锈钢腐蚀的影响，及在含和不含硫酸盐还原菌的海泥构成的宏电池腐蚀中1Cr13不锈钢的腐蚀行为。试验结果表明，在有菌泥中1Cr13不锈钢的自然腐蚀速度均大于在灭菌泥中，两相差5．1倍。说明海泥中硫酸盐还原菌增大了1Cr13不锈钢的腐蚀速率。在有菌和灭菌海泥构成宏电池时，有菌海泥中1Cr13不锈钢作为阳极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所增大，加速率为14．6％。而在灭菌海泥中1Cr13不锈钢作为阴极，腐蚀速率比自然腐蚀状态下有所减小。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损特性

在腐蚀冲蚀磨损试验机上,用5%H2SO4和质量分数15%棕刚玉组成的腐蚀-冲蚀磨损介质,对不同燃气流量下HVOF喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损性能进行了试验研究,测定了涂层单位面积失重量随腐蚀冲蚀磨损时间和冲蚀角度的变化,用扫描电镜观察了涂层断面组织形貌,分析了涂层腐蚀冲蚀磨损机制.研究表明,涂层的腐蚀...     

超级13Cr马氏体不锈钢在鲜酸中的腐蚀行为

通过不同温度的高温高压鲜酸(15%HCl+1.5%HF+3%HAc+4.5%缓蚀剂)腐蚀试验及极化曲线测量,研究超级13Cr马氏体不锈钢油管材质在鲜酸溶液中的腐蚀行为及其与酸化缓蚀剂的匹配性。结果表明:鲜酸中加入酸化缓蚀剂,超级13Cr的开路电位正移,自腐蚀电流密度显著降低,酸化缓蚀剂主要改变了超级13Cr的阳极过程;在较低温度条件下,超级13Cr与酸化缓蚀剂的匹配性良好;随着鲜酸试验温度的提高,超级13Cr材质的均匀腐蚀速率增大,其在160℃的均匀腐蚀速率为47.08mm/a,接近50.8mm/a;温度低于120℃,超级13Cr未出现明显点蚀,超过160℃,其点蚀程度显著增大;140~160℃应为酸化缓蚀剂缓蚀效果显著降低的突变区。     

破裂2Cr13不锈钢阀杆补焊工艺

根据2Cr13不锈钢的焊接特点,介绍了2Cr13不锈钢阀杆破裂后的补焊工艺.指出在工程实际应用中,2Cr13不锈钢阀杆如发生破裂,可采用合适的焊接工艺进行补焊,能有效的保证焊接质量和使用性能;2Cr13不锈钢阀杆在补焊前要进行预热,能防止冷裂纹;2Cr13不锈钢阀杆在补焊后要进行热处理,能减小残余应力,均匀组织,防止焊接缺陷.     

CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响

Cl-对金属及合金有强烈的点蚀作用,易引起局部腐蚀失效,造成严重的经济损失。探究其腐蚀机理有利于预防Cl-对金属的腐蚀。通过极化曲线、交流阻抗等电化学测试方法,结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等检测手段,研究了60℃下CO2饱和NaCl溶液中Cl-浓度对2Cr13不锈钢腐蚀行为的影响,并讨论了其腐蚀机理。结果表明:在CO2饱和NaCl溶液中,Cl-存在多种影响作用,如腐蚀催化、增大H+活度、降低CO2溶解度等;随着Cl-浓度的增大,2Cr13不锈钢的再钝化能力变差,点蚀诱发敏感性增强,腐蚀速度呈现先增大后减小的变化趋势,NaCl浓度为60 g/L时,2Cr13不锈钢的腐蚀速率最大。     

土壤中1Cr13不锈钢的某些腐蚀行为研究

用埋设试件的方法,研究了１Ｃｒ１３不锈钢在酸性、中性及碱性土壤中,经过１、３、５年三个试验周期后的腐蚀行为特征。结果表明,１Ｃｒ１３不锈钢在酸性及中性土壤中腐蚀轻微,在高盐碱性土壤中腐蚀严重,而且以点蚀为主。土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４是影响１Ｃｒ１３不锈钢腐蚀的最主要因素,随着土壤中Ｃｌ－及ＳＯ２－４增多,１Ｃｒ１３不锈钢的腐蚀失重近似线性增大     

Ni,Mo和Cu添加对13Cr不锈钢组织和抗CO2腐蚀性能的影响

采用正交实验法,通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ni,Mo和Cu元素的13Cr不锈钢,研究合金的微观组织、结构特征以及饱和CO2油田采出液中的腐蚀电化学和高温高压浸泡腐蚀行为。结果表明:合金组织主要为马氏体和铁素体,随Ni,Mo和Cu含量不同而变化;Ni4Mo1.2Cu1.4合金中马氏体含量较高,硬度达到296.48HV1.0;所有合金均呈现出明显钝化特征,Ni4Mo1.2Cu1.4合金具有最低的维钝电流密度2.99×10-6A.cm-2和最高的点蚀电位0.35V(SCE),钝化稳定性最高;制备合金在高温高压下的浸泡腐蚀速率为0.041～0.053mm/a,低于0.076mm/a;Ni,Mo和Cu元素加入提高了合金的自腐蚀电位,降低了腐蚀倾向,其中Cu对于改善合金耐蚀性能作用最为突出。     

Ni,Mo和Cu添加对13Cr不锈钢组织和抗CO_2腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

采用正交实验法,通过等离子电弧炉制备添加不同含量Ni,Mo和Cu元素的13Cr不锈钢,研究合金的微观组织、结构特征以及饱和CO2油田采出液中的腐蚀电化学和高温高压浸泡腐蚀行为。结果表明:合金组织主要为马氏体和铁素体,随Ni,Mo和Cu含量不同而变化;Ni4Mo1.2Cu1.4合金中马氏体含量较高,硬度达到296.48HV1.0;所有合金均呈现出明显钝化特征,Ni4Mo1.2Cu1.4合金具有最低的维钝电流密度2.99×10-6A.cm-2和最高的点蚀电位0.35V(SCE),钝化稳定性最高;制备合金在高温高压下的浸泡腐蚀速率为0.041～0.053mm/a,低于0.076mm/a;Ni,Mo和Cu元素加入提高了合金的自腐蚀电位,降低了腐蚀倾向,其中Cu对于改善合金耐蚀性能作用最为突出。     

超级13Cr马氏体不锈钢抗SSC性能研究

采用四点弯曲实验方法、电化学测试技术及扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了超级13Cr马氏体不锈钢在模拟工况和标准工况中的H2S应力腐蚀开裂(SSC)行为.结果表明:超级13Cr 马氏体不锈钢在标准工况条件下具有很高的SSC敏感性,裂纹起源于表面点蚀坑处,H2S腐蚀性气体的存在及Cl-浓度的增加显著降低超级13Cr...     

不锈钢双极板低温等离子氮化后的性能

为了减轻质子交换膜燃料电池(PEMFC)的质量,降低其生产成本,实现其商业化,以不锈钢取代传统的双极板材料石墨,对304不锈钢进行低温等离子氮化,研究了氮化后的不锈钢在模拟PEMFC环境中的电化学腐蚀行为以及在电池工作电位下的接触电阻。结果表明:在低温等离子渗氮过程中不锈钢表面生成了面心立方结构的氮过饱和固溶体(γN相)氮化层,一定程度上改善了不锈钢在模拟PEMFC环境中的耐均匀腐蚀能力;以PEMFC工位电位恒电位极化时,氮化后的不锈钢表面生成了稳定的钝化膜,通入O2更易于使氮化后的不锈钢钝化;氮化后的304不锈钢的表面接触电阻远低于基体,电化学性能和电性能接近于石墨双极板,基本能满足PEMFC双极板的使用要求。     

3Cr13不锈钢低铬酐化学着色研究

讨论了３Ｃｒ１３不锈钢在含有添加剂的低浓度铬酐－硫酸溶液中,进行化学着色处理的工艺和各种添加剂对表面着色的影响。结果表明：铬酐含量可降至６０～８０ｇ／Ｌ,并根据着色时间的不同获得多种色彩的着色外观。着色膜层耐候性、耐磨性优良。     

12Cr13钢表面双辉等离子沉积SiC涂层的形貌和耐磨性能

目前对不锈钢表面SiC涂层的摩擦磨损性能与制备过程中H2流量的相关性研究较少.通过双辉等离子表面冶金技术在传动机械用12Cr13不锈钢基表面制备SiC涂层,利用表面形貌表征和摩擦磨损试验,分析了H2流量对SiC涂层的表面形貌和耐磨性能的影响.结果表明:SiC涂层的表面呈现出环状与片层状花纹及凹坑、颗粒等形貌,并且随着H2流量的增加,其表面形貌缺陷程度也不断增加,各衍射峰呈现明显的增强或者减弱趋势.12Cr13不锈钢基体磨损测试后表现出明显的磨粒磨损特点;随着H2流量的增加,涂层与接触副接触时容易发生脆性破裂,涂层磨损明显,H2流量达到20 mL/min时,磨痕表现为深犁沟形态,此时以黏着磨损机制为主.     

AISI 316奥氏体不锈钢等离子体源渗氮及其耐磨抗蚀性能

目前,对AISI 316奥氏体不锈钢单一面心结构γΝ相改性层耐磨抗蚀性能的报道差异较大,有些甚至相互矛盾。采用等离子体源渗氮技术,于450℃,6 h改性AISI 316奥氏体不锈钢,获得了厚度约为17μm、峰值氮浓度20%(原子分数)、最大显微硬度1 510 HV0.1 N、单一面心结构的γΝ相改性层。分别采用WTM-2E球盘式磨损仪和PARSTAT2273电化学工作站,研究了干摩擦条件下γN相/Si_3N_4陶瓷球的摩擦磨损行为和在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为,揭示了γN相改性层的耐磨抗蚀机理。结果表明:γΝ相改性层的磨损机制由原不锈钢的黏着磨损转变为氧化磨损,摩擦系数由0.88降低至0.65,磨损体积由0.13 mm~3降低到9.50×10-3mm~3,耐磨性能显著提高;γΝ相改性层阳极极化曲线未发生点蚀击穿过程,容抗弧直径增大,相位角平台变宽;采用等效电路Rs-(Rct//CPE)拟合的电荷转移电阻Rct由原不锈钢的1.006×105Ω·cm~2增至1.377×106Ω·cm~2,计算的双电层电容Cdl由88.4m F/cm~2降低至77.8 m F/cm~2,抗蚀性能明显得到了改善。     

双相不锈钢磨损腐蚀的机理及强化途径

本文介绍了铸造双相不锈钢磨损腐蚀的机理,综述了形变强化、第二相强化、热处理及微量元素合金化等强化双相不锈钢耐磨损腐蚀性能的途径。对指导双相不锈钢的材料设计、性能研究,特别是新型抗冲刷腐蚀磨损材料的应用等起到一定的指导作用。     

试验条件对2Cr13钢不同处理状态冲蚀磨损抗力影响的试验研究

2Cr13钢不同处理状态冲蚀磨损试验结果表明,在石英砂冲击时,磨损率为冲击速度的指数关系,速度指数在1.5～1.9范围变化;以20°和70°冲角下的磨损率来衡量,调质态为典型的延性型,氮化态为典型的脆性型。四种处理状态的磨损率随磨料硬度的增高呈现不同的变化,并不全是随磨料硬度的增高而增加;除磨料硬度对磨损有影响外,还需顾及磨料其它特性所造成的影响。冲蚀磨损抗力高低的排队是,玻璃砂冲击时为氮化、淬火、回火、调质;石英砂冲击时则恰好相反。     

不锈钢双极板表面Cr与Cr2N镀层导电与耐蚀性研究

采用等离子体磁控溅射的方法在304不锈钢双极板表面沉积出致密均匀的Cr层和Cr2N层.运用X射线衍射、俄歇电子能谱、扫描电镜、界面接触电阻测试和动电位极化等方法,研究了表面镀层对不锈钢双极板导电和耐腐蚀性能的影响.结果表明,经过镀氮化铬层后的双极板界面导电性能良好,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆装载压力下,界面接触电阻为20mΩ.cm2,与未镀层相比降低了约70％.双极板的耐腐蚀性能也有显著的增强:在模拟PEMFC环境中,腐蚀电位提高了约300mV,腐蚀电流降低了约1个数量级.     

低/高温对暖通用SUS301L不锈钢离子渗氮层结构与耐磨性能的影响

为了提高暖通用SUS301L不锈钢表面的综合性能,在低温(500℃)和高温(900℃)2种温度下对其表面实施渗氮形成离子渗氮层,通过试验测试的方式分析了离子渗氮层的微观组织与耐磨特性.结果 表明:500℃渗氮处理后基体表面形成了约7 μm的离子渗氮层和平直分布的白亮组织,组织中只溶入了很低比例的氮;900℃进行渗氮处理...