16Mn(HIC)钢的冶炼

介绍了通过采用电炉粗炼钢水 ,钢包精炼炉真空精炼铸锭中间包芯杆吹氩真空浇注的工艺 ,生产出加氢用 1 6Mn( HIC)钢的过程 ,讨论了低硫钢冶炼的理论和生产实践     

石化装置用16MnR(HIC)钢的焊接

评价了新型16MnR（HIC）钢的焊接性，从钢板的Pcm、Ccq以及焊接热影响区最高硬度值法等方面进行了分析；详细介绍了该钢在焊接过程中应注意的焊前准备、焊接规范等事项，同时研究了焊接线能量、退火温度、气割坡口和碳弧气刨以及焊缝返修对焊接接头的影响，并进行了16MnR（HIC）钢焊接接头的抗硫化物腐蚀开裂试验。     

16Mn钢及其热影响区在碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为与机理

利用电化学测量技术、慢应变速率拉伸实验和U形弯试样浸泡实验,研究了16Mn钢及其模拟热影响区(HAZ)在碱性硫化物和Cl~-介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理.结果表明:16Mn钢原始组织、粗晶组织(空冷组织)和硬化组织(淬火组织)在碱性硫化物环境中均呈钝化状态,钝化电流密度依次降低.由淬火组织、空冷组织和原始组织的自然腐蚀电位依次降低可以推知,HAZ为阴极,焊缝和基体为阳极,长期服役后靠近熔合线处由于腐蚀暴露出残余拉应力区,引起SCC.HAZ中硬化组织、粗晶组织和原始组织在碱性硫化物环境下的应力腐蚀敏感性依次降低,其中硬化组织的SCC特征明显.而其余2种组织的SCC特征不明显.16Mn钢焊缝区在碱性硫化物环境中SCC裂纹扩展机制为沿晶型阳极溶解机制.     

16MnR(HIC)抗氢钢的评定试验与首次压力容器焊接

中石油重点工程的土库曼斯坦阿姆河右岸天然气处理厂配套的压力容器均由四川油建容器厂制造,其中脱硫脱碳装置的核心设备是四台胺液吸收塔.该设备规格P6.49 MPa,DN 3000×29622,工作介质为高含量S2H、CO2及MDEA溶液,有强烈的硫化氢应力腐蚀开裂倾向,主体材料壁厚72 mm和80 mm的16MnR(R-HIC),熔炼分析:w(S)≤0.003％,w(P)≤0.015％,w(Mn)=1.20％～1.35％,且受压元件和对接焊缝应具备抗HIC和SSC性能.四川油建容器厂首次焊接16MnR(R-HIC)压力容器,选择了满足抗氢钢焊接的焊接材料,按照JB4708标准做了六个焊接工艺评定,抗HIC、SSC性能试验合格,满足产品要求和完成制造,至今设备已安全运行三年.     

16Mn钢热浸镀ZnAl合金镀层在海水中应力腐蚀行为研究

通过慢应变速率拉伸试验和电化学试验，研究了纯锌、纯铝、ZnAl15、ZnAl25、ZnAl55在海水环境中的应力腐蚀开裂行为。慢应变速率拉伸试验表明ZnAl25在海水中的延伸率最高；快慢扫描极化曲线结果说明纯锌和纯铝在海洋环境中对应力腐蚀开裂较敏感，而ZnAl15、ZnAl25、ZnAl55 3种合金都具备一定的抗应力腐蚀的能力。扫描电镜的结果显示ZnAl25对海洋环境中的16Mn钢具有抗应力腐蚀开裂的作用。     

16MnR钢在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂敏感性研究

采用慢应变速率拉伸腐蚀试验（SSRT）,研究了16MnR钢在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂敏感性.在环境因素中,主要考虑了H2S浓度、CI-浓度、温度和pH值等介质参数单独或交互作用对应力腐蚀敏感性的影响.实验采用均匀设计方法,介质参数在各自取值范围内组合成8组实验介质.应力腐蚀敏感性指数F(A)的逐步回归结果显示:H2S浓度对16MnR钢应力腐蚀敏感性指数F(A)影响最为显著;随着H2S浓度的升高,应力腐蚀敏感性指数增大;pH值对F(A)的影响也较显著,CI-浓度与F(A)之间没有显著的相关性,温度和H2S浓度对F(A)产生交互作用.     

16Mn钢土壤腐蚀行为研究

针对某油田典型区块土壤环境,进行了16Mn钢现场埋片试验和室内模拟电化学试验,研究其土壤腐蚀行为。现场埋片试验表明,16Mn钢土壤腐蚀速率随时间推移而减小,后期减幅较小。腐蚀前期电化学阻抗谱图呈现两个时间常数的容抗弧特征,腐蚀过程受电化学活化控制为主,之后腐蚀速率变缓,腐蚀后期出现Warburg阻抗,以扩散控制为主,会有短暂腐蚀加剧过程,但最终还是呈腐蚀减缓的趋势。     

16MnR(HIC)钢在役设备焊缝缺陷修复过程研究

通过对16MnR(HIC)钢石化容器项目在役焊缝缺陷修复过程的研究,制定合理的修复方案及工艺流程,实现修复后焊缝的无损检测(100％MT、100％UT、100％TOFD)合格,满足设计及产品制造技术条件的相关要求.     

A3钢和16Mn钢在土壤环境中腐蚀行为差异的研究

介绍了近二万平方公里内60多个埋片试验点组成的A3钢和16Mn钢埋片的配对对比试验,随机对比试验和对比分析的结果,应用数理统计和模式识别等方法,证明了土壤埋设条件下,A3钢和16Mn钢的腐蚀失重、腐蚀产物、点蚀状况等腐蚀行为基本相同。得出了一个包含4种土壤理化性质的数学模型,用来判别在何种土壤条件下,16Mn钢可能会比A3钢显示稍高的耐蚀性。     

APIX56钢在含H2S的海洋大气中的应力腐蚀开裂

采用慢应变速率拉伸及Devnathan-Stachurski双电解池技术研究了X56钢在模拟海洋大气环境中形变及H2S含量对其应力腐蚀开裂及氢渗透行为的影响.结果表明,在H2S含量相同时,拉伸速率越小,试样断裂延伸率越小.在相同拉伸速率下,随着H2S含量增大,试样断裂延伸率减小,扫描电镜微观分析(SEM)表明,其断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂.电化学渗氢实验表明,随着H2S含量的增大,第一干湿循环氢渗透电流并不单调增大,H2S对氢渗透电流的作用由H2S的表面覆盖度和腐蚀产物膜来共同控制.从多个干湿循环来看,H2S可增大氢渗透电流,材料的渗氢加剧.脆性增大.     

304不锈钢在H2S介质条件下的应力腐蚀

用电化学测试及慢应变速率拉伸试验（SSRT）方法对304不锈钢在饱和H2S溶液和NACE标准溶液中的应力腐蚀行为进行研究.结果表明,Cl-能显著降低304不锈钢在饱和H2S溶液中的腐蚀电位和点蚀电位,增加点蚀倾向,并降低抗H2S应力腐蚀能力.     

SPV50Q钢在含H2S酸性环境下的腐蚀特性

利用动电位极化和交流阻抗技术，研究了SPV50Q钢在含H2S酸性环境下的腐蚀特性。结果表明，H2S对钢腐蚀过程影响很大，腐蚀速度随H2S含量的增加而增大，随pH降低和溶液温度的升高，钢的腐蚀亦不断增强；尽管随浸泡时间的延长，容抗弧半径不断增大，但其变化幅度不大，并在一定时间后减小，表明钢表面所形成的硫化物膜保护性较差，不能有效抑制钢的腐蚀。     

CO2和微量H2S共存条件下N80S抗硫油管钢的腐蚀行为

用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)法对N80S抗硫油管钢在CO2、微量H2S共存条件下的腐蚀行为进行实验研究。结果发现:在膜的形成过程中硫化物腐蚀产物膜(FeS、FeS0.9)会优先形成,并能在一定程度上阻碍CO2腐蚀的发生;腐蚀产物膜平整、颗粒细小;平均腐蚀速率较大,且有轻度局部腐蚀发生。     

国产X80管线钢的H2S应力腐蚀开裂行为

采用三点弯曲加载法,研究了国产X80管线钢及其焊接接头的抗H2S环境应力腐蚀开裂（SSCC）行为.结果表明,热影响区（HAZ）对应力腐蚀开裂最为敏感,主要是HAZ组织不均匀、晶粒粗大、硬度大,易引起局部腐蚀,从而导致该区SSCC敏感性高。母材的纵向和横向取样对H2S应力腐蚀不敏感,薄壁管材较厚壁管材有更好的H2S环境应力腐蚀抗力.      

管线钢在近中性pH值溶液中的应力腐蚀开裂

用电化学极化测试技术、慢应变速率拉伸试验研究了 管道钢(16Mn钢)在近中性pH值溶液中的应力腐蚀行为,并探讨了外加电位、CO2、温度等 因素的影响.结果表明,应力腐蚀开裂为氢脆型应力腐蚀开裂;随着阴极电位的增加SCC敏 感性增大,溶液中加入CO2后对应力腐蚀有着明显的促进作用.     

CNG气瓶在不同H2S浓度中的临界裂纹尺寸

对3种不同的压缩天然气气瓶用钢4130X、30CrMo材料,在两种H2S环境溶液(高浓度2000×10-6和中等浓度200×10-6)中,采用改进型WOL试样,在测定材料室温K1C的基础上,用螺栓加载法,对22个试样测定了H2S环境下(室温)的临界应力强度因子KISCC.由此确定了不同材料在不同环境溶液中的临界裂纹尺寸,得到了气瓶工作压力及等效应力与临界裂纹尺寸的关系曲线.结果表明:几种材料的K1C值均较高,正常环境中都表现了良好的断裂韧性,但在H2S环境中,KISCC仅为K1C值的20%~40%.对于同样的4130X气瓶用钢,不同的供货来源,其KISCC值相差约30%,临界裂纹尺寸相差约80%.     

耐候钢在含MgCl2介质的干湿环境下的腐蚀行为

通过以0.3%MgCl2溶液为介质的浸渍干湿循环加速腐蚀试验,研究了Corten-A耐候钢在干/湿环境下的腐蚀行为.扫描电镜(SEM)和能量色散X射线谱(EDX)观察分析了各腐蚀循环下的腐蚀形貌及Cl、Mg元素含量的变化.结果表明Corten-A钢的腐蚀失重与循环次数呈线性关系.腐蚀产物中的晶体相初期主要是β-FeOOH,后期主要是γ-FeOOH和少量的ε-Fe2O3.电化学测试表明铁锈的还原反应加速了阴极反应;锈层的电容值比较大,说明锈层的结构比较疏松,不具保护性.     

低碳钢焊缝的应力腐蚀和酸腐蚀

通过恒载荷实验研究了16MnR钢焊缝区在40％NaOH,110℃溶液中的应力腐蚀破裂行为，同时研究了酸洗对腐蚀断裂的作用。结果表明，根据极化曲线确定－980mV/SCE作为应力腐蚀敏感电位是合理的，在此电位下，16MnR焊缝区在40％NaOH,110℃溶液中仅用2天就出现了应力腐蚀裂纹，酸洗会引起裂纹加深加宽，导致断裂，可以从消除应力和选择合适的缓蚀剂两方面来防止氧化铝厂单管预热器破裂失效。