含Cr低合金钢的CO2腐蚀产物膜形成及机理研究进展

针对含Cr低合金钢石油专用管的CO₂腐蚀产物膜,介绍了CO₂腐蚀产物膜的形成机理,总结了含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的影响因素,其中包括Cr含量、温度、CO₂分压、pH值、腐蚀时间、Cl^-浓度、流速等对其腐蚀产物膜的影响,并对腐蚀产物膜的结构与成分进行总结,归类了缓蚀剂对含Cr低合金钢石油专用管的保护办法,以期为今后含Cr低合金钢的CO₂腐蚀产物膜的研究提供借鉴。     

低合金钢涂覆类金刚石膜耐蚀性能测试

用自制的多功能离子束辅助沉积设备在20Cr和40Cr低合金钢上沉积类金刚石膜，通过失重法，电化学方法研究低合金钢镀膜前后在不同腐蚀介质中的耐蚀行为，实验结果表明，低合金钢沉积类金刚石膜后，腐蚀速度降低，其抗全面腐蚀的性能与2Cr13不锈钢接近，而且类金刚石膜显著提高了低合金钢基抗点蚀的能力，失重法和稳态极化曲线法所得结果吻合。     

Cr对耐蚀钢筋在混凝土模拟液中耐蚀机理的影响

研究了Cr对低合金耐蚀钢筋在饱和Ca(OH)_2混凝土模拟液中耐蚀性能的影响机制,为低合金耐蚀钢筋的研发提供理论上的依据。周期浸润腐蚀及循环动电位极化等实验表明,含Cr耐蚀钢筋的腐蚀敏感性及腐蚀速率远低于HRB400钢筋,其耐蚀机理主要表现为:Cr的添加改变了耐蚀钢筋的显微组织,形成大量细小且均匀分布的粒状贝氏体;Cr的添加改变了钢筋表面钝化膜的组成,使得含Cr耐蚀钢筋在混凝土模拟孔隙液中的点蚀电位更高,钝化膜更稳定;含Cr耐蚀钢筋的腐蚀产物中α-FeOOH的含量高于HRB400,进一步改善了钢筋耐蚀性。     

金属耐蚀材料 第三讲 耐蚀低合金钢

1　概　述在铁碳合金中 ,为了改进钢的某一种或几种性能 ,特意向钢中加入一定量的一种或几种合金元素 ;这些元素超过碳钢所具有的一般含量时 ,成为合金钢。合金元素总量小于 3.5%的合金钢叫低合金钢而所添加的合金元素主要为改善钢在不同腐蚀环境中的耐蚀性能的低合金钢 ,叫耐蚀低合金钢。这类钢 ,尚无统一的分类方法 ,现在比较成熟和有效的耐蚀低合金钢主要有 1耐大气腐蚀低合金钢 ;2耐海水腐蚀低合金钢 ;3耐硫酸露点腐蚀低合金钢 ;4耐硫化物腐蚀低合金钢。2　耐大气腐蚀低合金钢2 .1　合金元素对钢耐大气腐蚀性能的影响铜 :早期发现含铜 0…     

纯Cr和两种含Cr合金在ZnCl2及KCl-ZnCl2盐膜下的腐蚀

研究了纯Cr、低合金钢及HP型耐热钢在450℃纯氧气氛中分别于在ZnCl2及KCl-ZnCl2盐膜下的腐蚀，结果表明，材料在混合盐膜下比在单一ZnCl2盐膜下发生了更严重的腐蚀，与低合金钢相比，纯Cr和耐热合金中的腐蚀产物更为疏松并易剥落，此外，HP耐热合金中还沿富Cr碳化物发生了晶闸侵蚀，从热力学角度讨论了形成Cr2O3型型保护膜的材料在含氯环境中的脱化机理。     

硫化氢环境下常用油井管材质腐蚀规律研究

目的 通过失重法测定L80、N80、1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等油井管材质在硫化氢分压为0.001、0.01、0.1、0.5、1.26、2 MPa环境条件下的腐蚀速率。方法 采用高温高压反应釜对L80、N80、1Cr、3Cr、9Cr、13Cr等材料在模拟工况下的腐蚀行为进行研究。用扫描电子显微镜对所得样品的腐蚀产物种类、微观形貌进行分析。结果 在硫化氢分压为2 MPa以下时,各种材料的腐蚀速率均低于0.125 mm/a,属于中度腐蚀。而硫化氢分压为2 MPa时,除9Cr外,其余材料的腐蚀速率均达到了重度腐蚀以上。不锈钢的腐蚀速率要明显低于低合金钢,且加入少量Cr元素并未对耐蚀性能有显著的提升,且某些条件下,腐蚀速率要高于普通低合金钢。对于低合金钢及含Cr量较低的钢,硫化氢压力不高于0.1 MPa时,腐蚀速率差异不大,基本保持在0.025 mm/a附近,属于轻微腐蚀,但当硫化氢压力达到0.5 MPa时,L80、N80和1Cr的腐蚀速率显著增高。在硫化氢分压0.001~0.1 MPa之间,常用油井管材质的点蚀严重程度随硫化氢分压增大而逐渐增加;在硫化氢分压0.1~0.5 MPa之间,常用油井管材质点蚀程度随硫化氢分压增大而逐渐降低;在0.5~2 MPa之间,点蚀程度又逐渐增加。结论 对于不锈钢,当硫化氢压力不高于0.1 MPa时,虽然腐蚀速率随硫化氢压力升高,呈现一定的上升趋势,但腐蚀速率均维持在较低的水平;当硫化氢压力达到0.5 MPa时,不锈钢的腐蚀速率显著增大。不锈钢的耐蚀性能要远优于低合金钢,尤其是在硫化氢压力较低的环境中。     

940X新型不锈钢的耐蚀性能

通过盐雾试验和点腐蚀电位测试,对比了新型940X不锈钢和9Cr18不锈钢的耐蚀性能.结果表明,在NaCl溶液中940X不锈钢的耐全面腐蚀和耐点腐蚀的性能比9Cr18的高.并结合化学成分及金相能谱分析了940X不锈钢的耐蚀机理.     

3Cr低合金钢的化学腐蚀行为研究

以3Cr低合金钢为研究对象,分析其在含饱和CO2的NaCl溶液中的腐蚀行为,研究不同pH下3Cr低合金钢的腐蚀形貌。结果表明,随着腐蚀介质pH值的升高,3Cr钢腐蚀产物发生沉积的数量不断增加。外层腐蚀氧化膜的主要成分为FeCO3。     

Cr含量对低合金钢在高温高压高矿化度环境中耐腐蚀性能的影响

在高温高压高矿化度环境中,通过60d腐蚀浸泡试验结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(X RD)等研究了含C r低合金钢(C r质量分数为1％ ～5％)腐蚀产物膜的特性及其对应的腐蚀行为.结果显示:随着Cr含量的提高,低合金钢的均匀腐蚀与局部腐蚀速率均呈现下降趋势,其中均匀腐蚀速率在添加3％Cr后下降...     

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.     

Cr含量对低合金管线钢CO2腐蚀性能的影响

采用高温高压反应釜和电化学方法研究Cr含量对管线钢抗CO2腐蚀性能的影响,并运用扫描电镜及能谱分析腐蚀产物膜形貌及成分.结果表明,管线钢添加少量的Cr元素可使其在CO2腐蚀环境中形成结构致密的富Cr腐蚀产物膜,显著提高其抗CO2腐蚀性能.随Cr含量提高,管线钢平均腐蚀速率下降,抗局部腐蚀能力提高;而且随Cr含量提高,管...     

部分钢铁材料在北京地区腐蚀规律研究

对17种黑色金属在北京地区自然环境暴露16年的大气腐蚀数据进行了回归分析,研究发现,碳钢、低合金钢和耐候钢的腐蚀规律符合双对数曲线方程的数学模型,腐蚀过程是阻滞过程。在北京地区,低碳钢、低合金钢和耐候钢的耐腐蚀性能差异不大,严格控制硫含量的低碳钢具有相当好的耐候性。     

Corrosion of two kinds of cast steels containing chromium in hot concentrated alkaline

A typical hot concentrated alkaline corrosion environment exists in alumina metallurgical industry, so that steel materials with outstanding alkaline corrosion resistance are strongly demanded for its processing equipment. In this paper, the corrosion resistance of two kinds of martensitic cast steels containing chromium in static 303g/L NaOH alkaline solution at 85℃ was studied through polarization and potential-time curves, corrosion weight loss and corrosion morphology analysis. Experimental results showed that protection effect by passive film of cast steel containing Cr was temporary. The low carbon steel without Cr content also exhibited chemical passivity in the same solution. The corrosion mode of the tested Cr-containing cast steel was composed of active dissolving corrosion and caustic embrittlement cracking. Dissolving corrosion was the primary mechanism for the induced weight loss, while severe caustic embrittlement cracking was secondary. With the increase of chromium content in the cast steel, the tendency of the caustic embrittlement cracking decreased, while the active dissolving corrosion increased.     

含铬油套管钢材在CO2和微量H2S共存环境中的腐蚀规律

目的 研究不同含铬材质钢在CO2和微量H2S共存环境中的腐蚀行为，优化深井油套管抗腐蚀设计方案。方法 以实际油水分离的水样为腐蚀介质进行模拟实验，采用高温高压反应釜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)，揭示4种含铬材质钢在不同腐蚀环境中的腐蚀速率、腐蚀产物膜及应力腐蚀开裂特征，并建立高CO2与微量H2S共存环境下油套管防腐选材优化设计方法。结果 在高分压比条件下均发生了由CO2主导的腐蚀反应，腐蚀产物以FeCO3为主，加入微量H2S后低Cr材质产物膜的附着力较低，出现了疏松脱落现象，FeS优先成膜，含铬钢表面的腐蚀产物膜呈现“富铬”现象，膜的保护性能得到改善。3种腐蚀环境中3Cr钢对应的腐蚀速率分别为1.965 3、1.736 1、1.159 2 mm/a，均处于极严重程度，且表面出现了局部沟槽;9Cr钢的产物膜轻微覆盖，腐蚀较轻，13Cr和S13Cr基本无产物膜覆盖，未发生腐蚀。9Cr、13Cr和S13Cr在加载90%的屈服应力时均未发生应力腐蚀开裂，应力腐蚀敏感性较低。结论 含铬钢具有良好的抗腐蚀性能，基于腐蚀环境特点提出了井筒分段防腐选材设计方案“9Cr+13Cr+超级13Cr”，有效降低了防腐成本，研究结果对CO2和微量H2S共存环境中含Cr钢腐蚀特征和优化选材提供了理论依据。     

Cu,P,Cr 和 Ni 对低碳钢耐蚀性的影响简

选择Cu-P-Cr-Ni钢、Cu-P-Cr钢和Q235碳钢,在0.01 mol/L的NaHSO3溶液中进行周期浸润、阻抗谱和极化曲线实验,研究了Cu-P-Cr-Ni系合金钢相比Q235碳钢在模拟工业大气(SO2)环境下的耐腐蚀性能;利用SEM,EPMA面扫描和XRD分析腐蚀锈层的形貌、组成及Cu,Cr和Ni的元素分布情况。结果表明:Cu-P-Cr-Ni系钢的腐蚀诱发敏感性最低,其次为Cu-P-Cr钢,腐蚀速率分别为Q235碳钢的59.5%和52.8%;锈层分为内、外两层,致密的内锈层明显发生Cu的颗粒状、Cr的团聚状富集,外锈层主要有Cr的富集,Ni富集不明显。Cu和Cr等的富集可形成致密的内锈层,提高低碳钢的耐蚀性。     

渤海油田井下管柱CO2腐蚀规律与防腐选材现状

随着渤海油田的快速发展,CO2腐蚀成为阻碍油气田开发的关键因素之一,由 CO2引起的油气井管材腐蚀破坏问题日益严峻,严重影响井下管柱的使用寿命,制约着渤海油田降本增效的发展目标。综述了CO2对井下管柱的腐蚀机理及影响因素,总结了渤海油田中油气产量较高区块的CO2腐蚀情况及防腐选材研究现状,针对性调研了绥中36-1、埕北等10个油田的生产井的CO2分压、温度分布及腐蚀情况,探讨了渤海油田水介质、pH值、CO2分压、温度对CO2腐蚀的影响规律。结果表明CO2分压小于0.023 MPa时,碳钢油管未发现严重腐蚀;当CO2分压超过0.2 MPa时,井下管柱腐蚀破坏率迅速增加, CO2分压为0.3 MPa时,碳钢油管腐蚀比例约为19.15%,这和理论研究一致。在渤海油田油气开发生产过程中,各种因素可能同时出现,并相互作用,加剧管材的 CO2腐蚀。合金元素 Cr能显著提高油套管的抗腐蚀性,低Cr钢具有良好的耐腐蚀性能和经济性,未来低Cr油套管在渤海油田的适应性评价需要开展进一步的研究。