镍基合金718在H2S/CO2环境中的腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和电化学测量技术,研究了镍基合金718在模拟苛刻油田环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,在模拟高温高压H₂S/CO₂腐蚀环境中,718合金腐蚀轻微,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。电化学测试结果表明,在模拟CO₂腐蚀环境中,718合金的阳极极化曲线存在明显的钝化区,而在模拟H₂S/CO₂腐蚀条件下的阳极极化曲线呈现多次活化-钝化转变现象,表明腐蚀产物膜的稳定性降低;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含H₂S时材料显示单一的容抗弧,加入H₂S时低频显示扩散阻抗控制,饱和CO₂溶液中718合金具有相对较大的极化电阻。     

镍基合金G3在高含H2S／CO2环境中的腐蚀影响因素研究

针对目前高含H2S和CO2油气田开发中的油套管严重腐蚀问题,通过动电位扫描、扫描电镜(SEM)分析腐蚀产物膜等手段,研究了在高含H2S和CO2腐蚀环境中,CO2、pH值、Cl-等不同因素对镍基合金G3腐蚀行为的影响.结果表明:Cl-不利于G3钝化膜的形成,且使腐蚀加剧;CO2的加入促进了G3的腐蚀,pH值的增加使G3的自腐蚀电位出现较大负移.并影响了腐蚀产物膜的稳定性.     

30CrMo合金表面堆焊Inconel625镍基合金的耐腐蚀性能

为了解决石油、天然气井口装置在高含硫介质中的强腐蚀问题,以30CrMo钢作采油树的阀体或阀盖材料,在其表面堆焊两层Inconel625镍基合金。采用全浸式均匀腐蚀试验测定堆焊层的腐蚀速率。结果表明,Inconel625镍基合金堆焊层的腐蚀速率约为30CrMo钢的腐蚀速率的1／8,Inconel625镍基合金具有良好的抗...     

镍基合金在含H2S/ CO2环境下的电化学腐蚀行为研究

    采用电化学阳极循环极化曲线、交流阻抗技术分别研究了3种镍基耐蚀合金在饱和CO₂的NaCl溶液中和加入H₂S的体系中的电化学腐蚀行为.结果表明：在Cl^-浓度为50 g/L的NaCl溶液中,3种材料的点蚀电位存在明显差异,Inconel 625点蚀电位最高;循环极化结果显示Inconel 625合金的滞后环最小,其保护电位(或再钝化电势)相对较高,表明其耐局部腐蚀性能优于其它两种材料;EIS表明阻抗谱均有明显的容抗弧特征,不含硫时3种材料显示单一的容抗弧,在CO₂+H₂S共存时低频显示扩散阻抗控制,Inconel 625均具有相对较大的极化电阻.     

低氧分压预处理对镍基合金028耐蚀性的影响

对镍基合金Alloy028在900℃进行低氧分压预处理10h,金相观察和硬度测试结果表明,预处理后析出物减少,组织得到细化,硬度明显提高。SEM、EDS及XRD分析比较试样表面微观形貌与结构特征表明,预处理后钝化膜形成元素Cr在表面发生富集,且部分形成由Cr2O3和NiCr2O4组成的氧化膜。极化曲线测试表明,预处理后合金的自腐蚀电位从-0.37V正移至-0.25V(SCE),腐蚀电流密度比空白试样显著降低。电化学阻抗测试表明,预处理试样的电荷转移电阻比空白试样提高一个数量级,膜电阻提高2倍多。     

不锈钢和镍基合金在含溴醋酸中的腐蚀行为

采用浸泡实验以及电化学实验,测试不同温度下的均匀腐蚀速率及不同温度、不同醋酸浓度、不同溴离子浓度下材料的孔蚀电位,研究不同因素对材料点蚀的影响,比较了１０种材料在含溴醋酸中的腐蚀行为。     

镍基合金表面电化学表面改性

分别在硼酸缓冲溶液(pH=8.4)和0.1mol/L H2SO4溶液中对镍基合金600和800进行电化学表面改性;对镍基合金表面氧化膜(改性前和改性后)进行动电位扫描、Mott-Schottky曲线测定以及利用光电流法绘制光电流谱。结果表明,镍基合金在酸性溶液中平带电位发生明显正移,载流子浓度升高,且在同样的电位范围呈现不同的半导体性质;电化学表面改性后,镍基合金生成的表面钝化膜平带电位没有发生明显变化,载流子浓度明显减小,表面钝化膜溶解的速度降低,耐蚀性能得到改善。     

Ni690镍基合金焊条的研制

采用低氢型渣系,开发了工艺性能优良的Ni690焊条.研究了Ni690焊条熔敷金属中Nb和Mn对拉伸性能的影响,结果表明:随着Nb含量从1.15％增加到3.24％,熔敷金属强度增加,断后伸长率下降;随着Mn含量从3.99％增加到4.44％,熔敷金属强度和断后伸长率变化不大.最后进行了Ni690焊条熔敷金属腐蚀试验.结果表...     

镍基合金管材高温高压H2S/CO2环境中局部腐蚀研究

冷加工强化的耐蚀合金管材成功用于酸性天然气气田已有多年的历史,但是,局部活化的点蚀坑以及蚀坑中的应力集中是冷加工强化的耐蚀合金应力腐蚀开裂的重要机制。在高温高压釜中模拟了镍基合金028在高温高压H2S/CO2环境下的腐蚀行为。结果发现,镍基合金028在高温高压H2S/CO2环境中的均匀腐蚀很轻微,但试样表面有点蚀现象发生,有析出物的试样点蚀更为显著。XPS结果显示,腐蚀后,硫元素只在镍基合金表面钝化膜的表层富集,钝化膜以氢氧化物及氧化物为主,对基体有保护作用。对点蚀坑截面的EDS分析结果表明,硫元素在点蚀坑内部富集,从而导致点蚀坑内局部酸化,加速点蚀坑的扩大。     

镍基合金G3在高含H2S和CO2环境中的腐蚀行为

采用高温高压模拟腐蚀试验、动电位扫描技术和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段研究了镍基合金G3在高含H2S和CO2腐蚀环境中的腐蚀行为。结果表明,在高温高压(90℃,32 MPa,pH2S为3.4 MPa,体积分数10.49%,pCO2为3.3MPa,体积分数为10.41%)的模拟气田采出液中,镍基合金G3发生了明显腐蚀,腐蚀产物由片状晶粒构成;在含50%H2S气田采出水中加入CO2促进了合金的腐蚀,当CO2的体积分数进一步提高到50%,合金点蚀敏感性下降;在50%H2S和50%CO2环境中,Cl-提高了合金点蚀敏感性,同时高浓度Cl-破坏了合金钝化膜自修复能力,G3在该腐蚀环境中形成的钝化膜由Cr2S3,Cr2O3,FeS,Fe2O3,Ni(OH)2和MoO3等组成。随着使用环境条件的恶化,合金钝化膜遭到破坏,腐蚀加速。     

镍基合金FGH95在熔融NaCl-Na2SO4中的腐蚀行为

通过静态质量损失实验、X射线物相分析、扫描电镜形貌观察及微区成分分析等手段,研究了FGH95合金在650,700和750℃下的抗熔盐热腐蚀行为及热腐蚀动力学规律.研究结果表明:FGH95合金在650℃具有较好的抗热腐蚀性;在700和750℃下,FGH95抗热腐蚀能力下降,腐蚀严重.FGH95热腐蚀层主要由NiO,Ni3S2,Cr2O3组成,在700℃下腐蚀层出现NiCr2O4,在750℃下腐蚀层出现NaCl.     

含MoS2镍基合金高温磨损机理

用粉末冶金方法制备了镍基复合材料,在销盘式高温磨损试验机上研究了其从室温到600℃的磨损行为,采用XRD和光学显微镜等对试样磨损表面和磨屑的形貌、成分和结构进行了分析,探讨了镍基复合材料的高温磨损机理.结果表明:在室温下由于摩擦过程中材料产生晶粒细化,材料具有一定的抗磨减摩性能;200℃时,摩损表面氧化变软,没有成膜润滑能力,摩擦学性能与室温相比,没有太大的变化,材料表现为轻微的粘着磨损和塑性变形;600℃高温摩擦时,承载表面及磨屑中的氧化物、钨酸盐及残余硫化物的高温软化或熔化的协同作用,在表面形成润滑膜,改善了材料的润滑性能,摩擦因数明显降低,材料的磨粒磨损和不断氧化导致磨损增加.     

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.     

铝基合金牺牲阳极在干湿交替环境中的耐腐蚀性能

测试潜艇常用的4种牺牲阳极在不同干湿交替周期的电化学阻抗谱,分析了它们的耐腐蚀性能.结果表明,干湿交替条件下阳极失效的主要原因是腐蚀产物覆盖致使阳极表面的活性溶解点减少,阻碍阳极的进一步活化.经过一定的干湿交替循环后有些阳极结壳严重,导致容抗弧增大,阳极的活化溶解能力大大降低.在干湿交替环境中,合金的使用性能从差到好的顺序为:Zn-Al-Cd相似文献   

H_2S/CO_2环境下两种镍基合金的腐蚀行为

应用电化学极化法和溶液浸泡法对两种耐蚀合金(G3和Incoloy 825)在50℃氯化铁溶液中的点蚀敏感性进行了研究;采用高温高压釜研究了在含H2S/CO2气体介质中材料的高温腐蚀性能以及试验温度的影响。利用能谱分析仪(EDS)、扫描电镜(SEM)等分析了腐蚀后试样表面的微观形貌及组成。结果表明,Incoloy 825合金极化曲线中阳极曲线部分很平缓,无钝化区出现,极化度较低,G3阳极区有钝化区,点蚀电位相对较高;G3耐点蚀性能优于Incoloy825,其点蚀临界温度高于50℃;随着温度升高,两种材料的腐蚀程度加剧,其中Incoloy 825在高温下出现点蚀现象。     

高温高压H2S／CO2G3镍基合金表面的XPS分析

采用XPS研究镍基合金UNS N06985(即 G3)在高压H2S/CO2环境腐蚀前后钝化膜的结构与组成.研究两种环境条件对G3钝化膜的影响,第一种环境为H2S分压3 MPa、CO2分压2 MPa、实验温度为130℃;第二种环境为H2S分压3.5 MPa、CO2分压3.5 MPa、实验温度为205℃.测试结果表明:腐蚀前和第一种环境条件下获得的钝化膜具有双层结构,钝化膜表层主要为氢氧化物,内层主要是Cr2O3和组成合金的各种金属组成;在第二种环境条件下获得的钝化膜可分为3层,外层主要是硫化物,过渡层含有较多的氧氧化物和金属硫化物,内层主要是氧化物和金属单质.随着环境条件的苛刻,镍基合金钝化膜的保护作用降低,腐蚀破坏程度加重.     

节镍型不锈钢的耐腐蚀性能比较

通过3.5%NaCl溶液中动电位极化曲线测定和中性盐雾试验,对200系列奥氏体不锈钢和400系列铁素体不锈钢两类节镍型不锈钢与304不锈钢的耐腐蚀性能进行了对比研究。结果显示,400系列铁素体不锈钢的耐点蚀性能优于200系列奥氏体不锈钢,两种节镍型不锈钢的耐点蚀性能均不如304不锈钢好;200系列奥氏体不锈钢的耐均匀腐蚀性能最差,443不锈钢耐均匀腐蚀性能与304不锈钢相当,439不锈钢比304不锈钢耐均匀腐蚀性能稍差。201、202、304、439和443不锈钢在3.5%NaCl溶液中的点蚀电位分别为(vs.SCE)-32 mV、-22 mV、312mV、165 mV和227 mV,腐蚀速率分别为0.0071 mm/a、0.0062 mm/a、0.0026 mm/a、0.0038 mm/a和0.0024mm/a。     

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。     

一种镍基合金在850℃和950℃熔融NaCl中的热腐蚀行为

采用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM/EDAX)等手段,研究了一种镍基合金在850℃和950℃熔融Na Cl的热腐蚀行为。结果表明:腐蚀期间,合金发生了高温氧化和热腐蚀行为;合金表面腐蚀产物分为3层,外层氧化物由Al2O3、Al Ta O4和Ni Cr2O4组成,中间层氧化物为Cr Ta O4、Ni WO4和WO3,而内层形成Al2O3内氧化物;且随腐蚀温度提高,合金表面的腐蚀层厚度及Al2O3内氧化层深度增加。     

纯Ni和Ni基合金在ZnCl2—KCl盐膜下的腐蚀

考察了表面涂有ZnCl2-KCl盐膜的纯Ni和M38G,GH864两种Ni基合金在450℃纯氧气氛中的耐蚀性。结果表明：3种材料均发生了加速性腐蚀,形成的表面产物膜十分疏松并与基体的粘附性较差;合金中较高的Cr含量并没有提供良好的保护性,其腐蚀速度高于纯Ni。分析了NiO与Cr2O3氧化膜在该环境中具有不同热力学稳定性的原因,并讨论了材料的加速腐蚀机理。