不锈钢及镍基合金在高温水中的腐蚀研究

为了开发超临界水氧化技术和超临界水电力技术,研究了五种不锈钢和一种镍基合金在192、292和392℃高温高压水中的耐腐蚀性。结果表明：在试验条件下,所有的合金都表现出某种程度的不稳定性,均匀腐蚀轻微,点蚀是主要的腐蚀形式。相比较而言,高合金不锈钢Sanicro28和镍基合金Ni825在该环境中表现出较好的耐蚀性。     

双相钢和镍基合金腐蚀试验对比分析

针对H2S、CO2、Cl-同时存在的高温、高压腐蚀环境,选择22Cr、25Cr双相不锈钢和028铁-镍基合金、G-3镍基合金进行对比试验,分析Cl-质量浓度、温度、液体流动等因素对各种耐蚀合金管材发生均匀腐蚀与点蚀的腐蚀速率影响。结果表明:在Cl-质量浓度小于120g/L时,双相钢具有较好的耐腐蚀性能,可作为油管和油层套管广泛使用;当Cl-质量浓度大于120g/L时,铁-镍基合金与镍基合金具有良好的耐腐蚀性能,此时双相钢仅可作为油管进行有限寿命设计使用。     

高温高压H_2S/CO_2环境中镍基合金825的腐蚀行为

针对高含硫油气田开发过程中所面临的材料腐蚀问题,采用高温高压哈氏合金反应釜,对镍基合金825在高含量H2S/CO2环境中的腐蚀行为进行了研究,利用SEM、EDS、电化学等手段分析了腐蚀试样的微观形貌和结构特征,探讨了腐蚀机理。结果表明,在高温高压H2S/CO2环境中825合金腐蚀很轻微,其最大腐蚀速率仅为0.068mm/a,应力腐蚀试样表面没有出现裂纹,但有点蚀,点蚀在晶界处形核,表明镍基合金的晶面为其薄弱环节,容易遭到破坏。     

316L不锈钢在沉积盐碱混合物下的高温腐蚀

对316L不锈钢沉积4.2% NaOH、1.3% NaCl、4.4% KOH、3.7% KCl盐碱混合物后在450 ℃至900 ℃下8 h和1 min高温腐蚀行为进行了试验.探讨了316L不锈钢在沉积盐碱混合物下的高温腐蚀机理,分析了温度、腐蚀介质和氧化膜的稳定性等因素对316L不锈钢腐蚀的影响.结果表明,316L不锈钢在450 ℃至900 ℃的高温腐蚀环境下其腐蚀速率随着温度的上升而增加.     

高铬镍基合金熔融硫酸盐热腐蚀过程中内氧化和内硫化行为的研究

通过对镍基合金进行不同温度的恒温熔融硫酸盐热腐蚀试验,对腐蚀产物横断面进行形貌观察及微区成分分析,研究了一种高铬镍基合金在恒温热腐蚀期间腐蚀产物分布特征及内氧化、内硫化行为。结果表明,该高铬镍基合金在900和950℃腐蚀100 h期间,合金氧化和硫化同时发生,且腐蚀产物中出现分层结构,由表及里各层中的主要氧化物分别为:Al2O3和Cr2O3,Al2O3,CrS。该合金在各温度的恒温热腐蚀期间,均发生Al元素的内氧化和Cr元素的内硫化;与外氧化膜相邻的区域为Al元素的内氧化区,远离外氧化膜的基体内部形成Cr元素的内硫化区;随腐蚀温度升高,内氧化区和内硫化区深度增加,内氧化物和内硫化物的尺寸增大。     

不锈钢及镍基合金在亚临界水环境中的腐蚀

研究了两种不锈钢和两种镍基合金在模拟超临界水法快速降解废旧塑料制品环境中的耐腐蚀性，采用SEM观察表面腐蚀形貌．实验结果表明，4种材料在320℃去离子纯水和0．1MOl／L的NaCl介质溶液中，经过96h暴露实验，均匀腐蚀增重率由高到底的顺序均分别为：304L，AL6XN，Inconel718，Alloy671．Cl-离子的出现显著加剧了304L和AL6XN的均匀腐蚀，且导致轻微点蚀；对两种镍基合金的均匀腐蚀影响较轻，但导致Inconel718发生明显点蚀，而Alloy671材料表现出良好的耐蚀性，用EDXS和XPS分析，发现Inconel718发生严重的Ni选择性溶解腐蚀，Alloy671表面的Cr2O3对材料起到了良好的保护作用．Alloy671可用作高压釜反应器的制造材料     

一种新型镍基合金在超临界多种离子共存环境下的腐蚀行为

研究一种新型镍基合金X-1#在550℃,23 MPa含PO_4~(3-),Cl~-和SO_4~(2-)超临界水中分别腐蚀72,159,248,429和537 h的腐蚀特性.结合SEM,EDS,XRD和XPS等分析测试方法研究了X-1#合金氧化膜和反应釜沉积物的形貌、物相组成和元素成分分布等.结果表明,X-1#合金在该环境下形成了均匀和完整的氧化膜,氧化膜由疏松外层和致密内层组成,外层主要包含NiO,Ni(OH)_2和磷酸盐,内层由NiCr_2O_4和Cr_2O_3组成.腐蚀初始阶段腐蚀速率较快,248 h后腐蚀速率明显下降,这是由于氧化膜内层稳定性好且连续致密分布,有利于X-1#合金抗高温氧化腐蚀.     

铅铋合金提纯用316L坩埚失效行为分析

使用316L坩埚对铅铋合金进行提纯处理6~7个月后,坩埚底部出现穿孔现象,侧壁减薄明显。利用XRD、SEM-EDS、LCM和体视显微镜对失效316L坩埚表面形貌、截面组分进行观察分析,结合使役环境分析失效原因。结果表明:在600 ℃待提纯液态铅铋合金中,316L坩埚发生严重的溶解腐蚀和氧化腐蚀;表面形成能有效保护基体的不均匀氧化层;未被氧化层保护的区域Sb元素富集,基体材料以大块物质剥落的形式进行溶解;基体内部出现蚀孔,蚀孔达到临界尺寸或在外力作用下,边缘处裂纹形核并长大,Sb元素沿裂纹扩展通道向基体内部渗透富集并溶解基体。     

3种700℃级超超临界燃煤锅炉备选高温合金煤灰腐蚀行为

研究了3种700℃超超临界燃煤锅炉备选高温合金Inconel 740,CCA 617,GH 2984在760℃现役机组煤灰腐蚀介质中的高温腐蚀行为。结果表明:镍基合金Inconel 740和CCA 617均能形成保护性的Cr2O3氧化膜,局部点蚀为其主要失效形式。点蚀区域氧化膜为多层结构,由外到内依次为Ni(Co)O、Cr2O3(TiO、Al2O3)以及少量内层硫化物;较高Cr、Al含量提高了Inconel 740合金的耐蚀性能;挥发性产物与氧化膜微区溶解降低了CCA 617合金氧化膜的致密性。GH 2984合金因含有较多的Fe未能形成保护性的氧化膜,氧化膜分层生长,且出现了严重的剥落现象。     

GH132管在超临界水氧化反应法处理航天推进废水环境中的腐蚀

采用专用管道式超临界水氧化 (SCWO)反应腐蚀试验装置 ,研究了GH132高温合金管在 2 5℃～ 5 2 0℃、2 7 2MPa的SCWO反应法处理航天推进剂废水工作环境中的腐蚀行为 .结果表明 :当T >180℃时 ,试样发生晶间腐蚀(IGC) ;T >2 6 0℃时 ,试样发生了浅点蚀 ;在 2 80℃左右发生了径向贯穿试样的SCC ,导致在试验 15 1h后试样失效 .在 340℃～ 370℃的均匀腐蚀速度最大 ,导致试样管壁减薄量超过 10 0 μm ,当温度超过临界点后 ,试样管的腐蚀程度显著降低 ,只有轻微的浅点蚀 .用EDX和IR分析腐蚀产物 ,发现亚临界温度段内试样中Fe、Cr、Ni的溶解和生成氧化物、氢氧化物 ,导致均匀腐蚀速度逐渐加快 ,而超临界温度段内腐蚀产物的溶解度降低 ,对基体表面的保护作用增强 .GH132高温合金管不能用作亚临界温度段内的连接管道 .     

不锈钢和镍基合金在高温高压醋酸溶液中的腐蚀行为

采用特制高压釜设备,研究304L不锈钢、316L不锈钢、317L不锈钢和镍基合金(Incoloy 800)在高温高压醋酸溶液中的腐蚀,初步探讨了不锈钢和镍基合金在醋酸溶液中的腐蚀机理及Ni和Mo元素对提高不锈钢耐蚀性能的影响.结果表明,温度对不锈钢和镍基合金耐蚀性有显著影响,随着温度的升高,腐蚀速率逐渐增大,当温度升高到一定值,不锈钢的耐蚀性会急剧下降.在低温醋酸溶液中,Ni对于提高不锈钢耐蚀性是有益的;在高温醋酸溶液中,Ni对于提高不锈钢耐蚀性没有显著影响.在低温醋酸溶液中,Mo对于提高不锈钢耐蚀性没有显著影响;在高温醋酸溶液中,Mo对于提高不锈钢耐蚀性是有益的.     

奥氏体不锈钢在熔融碳酸盐中的腐蚀

研究了含稀土316S和310S型不锈钢在650℃下(Li,K)2CO 3共晶熔盐中的腐蚀行为.结果表明：稀土元素能够通过促进富Cr氧化膜的形成而提高310S不 锈钢的耐蚀性能.316L(RE)由于具有较低的Cr含量,其耐蚀性能劣于310S合金.讨论了不锈钢 在熔盐中的腐蚀机理.     

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.     

基于镀锡银钎料钎焊304不锈钢接头的腐蚀行为

为揭示304不锈钢钎焊接头的腐蚀行为,以BAg50CuZn钎料为基材,采用电镀扩散工艺制备AgCuZnSn钎料,对304不锈钢进行感应钎焊,在60 ℃,3.5% NaCl溶液中评价不锈钢接头的局部腐蚀性,借助扫描电镜对其腐蚀形貌进行分析. 结果表明,经NaCl溶液腐蚀后,钎缝与不锈钢界面出现较长的腐蚀沟;304不锈钢表面腐蚀较严重,存在大范围坑洞、裂纹等缺欠,而钎缝区几乎无腐蚀缺欠,优先被腐蚀的是富铜相. 随着腐蚀时间延长,钎缝和304不锈钢的腐蚀速率均呈现先升高后降低的趋势,钎缝腐蚀速率略低于母材;腐蚀2.5 h后,钎缝区和304不锈钢的平均腐蚀速率分别为0.098和0.104 g/(m2·h).     

Zur Korrosion metallischer Werkstoffe in Tetrachlorkohlenstoff

Corrosion of metals in carbon tetrachloride Nickel, nickel alloys, titanium, the titanium-palladium alloy, carbon steel, stainless steel, zinc, aluminium und lead were immersed in the following boiling media: carbon tetrachloride dried and saturated with water and two phase mixtures of carbon tetrachloride and water. Titanium, the titanium alloy and nickel alloys of type C-4, G and 825 are high-corrosion-resistant, the alloy B-2 were only slightly corroded. Nickel, alloy 600, zinc and lead were corroded in the boiling two phase mixture. The weight loss of the stainless steel is very low, but the sensitivity of these steel grades to pitting and/or stress corrosion cracking have to be taken into account. Carbon steel and aluminium corroded heavily in contact with the boiling mixture. The composition of the gaseous phase corrosion products shows different corrosion mechanism.     

炼油加工过程中氯离子与硫离子对 316L 不锈钢和Monel 合金腐蚀的影响

目的研究常减压装置高温原油馏分及塔顶水相中氯离子、硫离子含量对316L不锈钢和Monel合金(镍基合金)腐蚀的影响。方法通过腐蚀挂片实验,获得316L不锈钢和Monel合金在含不同浓度氯离子和硫离子的水相、油相中的腐蚀速率变化规律。利用扫描电子显微镜,研究316L和Monel合金表面腐蚀后的微观形貌,探讨两种离子对316L不锈钢和Monel合金腐蚀的影响规律。结果在酸值较高的脱后原油中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0091,0.0248 mm/a;在酸值较低的常二段馏分中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0078,0.0031 mm/a。在常二段馏分中,加入600mg/L氯离子和30 mg/L硫化钠时,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.1755,0.1707 mm/a。在相同条件的脱后原油中,316L不锈钢的腐蚀速率为0.0545 mm/a,Monel合金的腐蚀速率为0.1281mm/a。结论油相中氯离子含量较低时,环烷酸腐蚀占主导因素;而氯离子含量达到较高水平后,氯离子对腐蚀的影响占主导作用。316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率都随氯离子含量的增加而增加,并且硫离子的存在对腐蚀也有一定的促进作用。在塔顶水相中,氯离子和硫离子均对Monel合金腐蚀的影响不大。     

核级316NG控氮奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为

采用电化学测试法、点腐蚀试验法、盐雾腐蚀试验法和慢应变速率测试法,分别对比研究了核级316NG控氮奥氏体不锈钢和321奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜、光学显微镜等分别观察腐蚀后不锈钢的表面形貌。结果表明:316NG和321不锈钢晶间腐蚀再活化率分别为3.83%和4.47%,点腐蚀速率分别为10.74g/(m2·h)和45.97g/(m2·h),盐雾腐蚀速率分别为2.14×10-2 g/(m2·h)和12.32×10-2 g/(m2·h),应力腐蚀开裂敏感指数分别为0.078和0.10;316NG不锈钢中N和Mo元素提高了其耐局部腐蚀性能,因此其耐局部腐蚀性能均优于核电站结构材料321不锈钢的。     

不锈钢在含SO2-4稀HCl中的电化学腐蚀行为

应用电化学测量技术研究了1Cr18Ni9Ti和316L在含硫 酸盐(SO2-4)的稀HCl介质中的腐蚀行为。极化曲线测量结果表明，SO2-4 能显著抑制1Cr18Ni9Ti的点蚀，而对316L的腐蚀有加速作用并降低其钝化性能。电化学阻抗 谱测量结果表明，不锈钢表面钝化膜的保护性随着温度升高而降低。     

Effects of cerium on the compositional variations in and around inclusions and the initiation and propagation of pitting corrosion in hyperduplex stainless steels

Ce addition to a hyperduplex stainless steel increased its resistance to pitting corrosion because of the formation of stable Ce oxides and a decrease in the area of microcrevices between the matrix and inclusions that act as pit initiation sites. In addition, Cr-enriched zones were formed around Ce oxides with low Cr content in the Ce added alloy. Pitting corrosion in the base alloy initiated at the microcrevice and propagated to Cr oxides, which deteriorated the pitting corrosion resistance. However, pitting corrosion in the Ce added alloy propagated not to the stable Ce oxides but to the matrix.     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的扫描Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针技术(SKP)研究AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件在盐雾试验中电偶腐蚀规律。通过在中性盐雾试验不同周期的表面腐蚀形貌的观察和伏打电位分布图的测量结果分析表明,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应与偶接阴阳极的伏打电位差密切相关,AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件存在较大的电位差(约为–1.28V),其电偶腐蚀效应非常显著。在盐雾试验初始阶段,腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧,该腐蚀区域的伏打电位增加幅度较大,而316L不锈钢受到保护没有发生明显腐蚀。随着盐雾试验时间的延长,AZ91D镁合金腐蚀加快,腐蚀产物覆盖区域不断扩大,24h盐雾试验后,偶接件的平均伏打单位差由原始的–1.29V增加到–1.53V,AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应加大。由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,当腐蚀产物不断增加并覆盖表面,偶接件的电位差减小导致AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应降低。