温度对3Cr钢在CO2-O2环境中腐蚀的影响

摘要：为了研究注多元热流体吞吐热力采油过程中温度对油套管钢的影响,利用高温高压电化学釜模拟注多元热流体采油工况,分别在60、100和100～60℃循环的温度条件下,对3Cr钢进行失重腐蚀挂片试验和电化学腐蚀试验,利用高温高压电化学釜得到了3Cr钢在模拟工况下的腐蚀速率和极化曲线,并利用SEM、XRD、EDS分析了腐蚀产物膜形貌和成分。结果表明,温度由60升高至100℃时,腐蚀速率由0.552增长至1.920mm/a,在100-60℃高-低温循环时,腐蚀速率进一步升高至4.292mm/a;60和100℃时,腐蚀产物均为单层膜结构,且存在点蚀坑;在100-60℃高 低温循环时,腐蚀产物为双层膜结构,且存在直径约为4μm的腐蚀坑。温度主要影响3Cr钢腐蚀产物膜的结构和点蚀的形态,60和100℃时,点蚀坑内的聚集的Cl-离子使点蚀向纵深处发展,在100.60℃高 低温循环时,溶液中的O2促进了点蚀的横向发展,而腐蚀坑底部富集的Cr将阻碍点蚀的纵向发展。注多元热流体热力采油过程应充分考虑温度变化对3Cr钢腐蚀的影响,同时也要考虑温度变化引起3Cr钢点蚀的敏感性。     

高温蒸汽环境中CO_2分压对3Cr钢腐蚀的影响

为了研究CO_2分压对3Cr钢在高温蒸汽环境中腐蚀的影响。利用高温高压釜模拟CO_2辅助蒸汽驱注气井工况,在160℃,CO_2分压为1~4MPa的条件下,对3Cr钢进行了失重挂片腐蚀实验,得到3Cr钢的腐蚀速率,并利用SEM、EDS、XRD及XPS观测了3Cr钢的腐蚀形貌及产物组成。结果表明:在实验条件下,3Cr钢的腐蚀速率均小于油田腐蚀控制指标(0.076mm/a),且随着CO_2分压的升高,其腐蚀速率先升高后降低;CO_2分压为1~2MPa时,腐蚀产生的FeCO3逐渐沉积在试样的表面,使FeCO3晶体的数量逐渐增多;CO_2分压为3~4MPa时,腐蚀产物中的FeCO3晶体有少量溶解,FeCO3晶体棱角逐渐变圆,形成的腐蚀产物变得更加致密。含CO_2高温蒸汽环境中,CO_2分压主要影响FeCO3的沉积和溶解,从而影响了3Cr钢腐蚀产物膜的保护性,进一步影响3Cr钢的腐蚀速率。     

温度对13Cr不锈钢在高 CO2 分压环境中腐蚀行为的影响

通过高温高压电化学测试,获得不同实验温度下13Cr不锈钢的循环伏安曲线、交流阻抗谱和Mott-Schottky曲线,结合ZSIMPWIN软件和扫描电子显微镜分析,研究高温高CO2分压环境下,温度对13Cr不锈钢腐蚀电化学行为的影响.在高温高CO2分压环境下,随温度升高,13Cr不锈钢发生腐蚀的倾向增加,表面钝化膜稳定性下降,点蚀敏感度增加.     

奥氏体化温度对30Cr3SiMnNiWMo钢组织性能的影响

试验研究了860～980℃奥氏体化处理对30Cr3SiMnNiWMo钢(%:0.28C、0.74Mn、1.04Si、2.70Cr、1.15Ni、0.45Mo、1.04W、0.07V、0.05Al)组织以及260℃回火后钢的力学性能的影响。结果表明,30Cr3SiMnNiWMo钢860～920℃淬火组织中存在大量M6C碳化物,对回火钢的韧性不利;950℃淬火后,钢中M6C碳化物基本溶解,原奥氏体晶粒开始长大,回火后钢的强度降低;30Cr3SiMnNiWMo钢经920℃1h油淬+260℃2h回火可以获得具有少量残余奥氏体和未溶碳化物的板条马氏体组织,并具有优良的强韧性(Rm=1680 MPa, Rp0.2=1330 MPa,A=13%, Z=58.5%, AKU=85 J) 。     

多相流动状态下Cl~-对X70钢CO_2腐蚀的影响

用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件下X70钢CO2腐蚀环境,通过电子显微镜、腐蚀挂片以及电化学在线监测等,对挂片表面形貌、腐蚀速率以及挂片在线腐蚀情况进行分析,采用实验与数值仿真研究了多相流动状态下Cl-对X70钢CO2腐蚀速率的影响,结果表明:在较低的Cl-浓度下,Cl-浓度对碳钢均匀腐蚀速率的影响存在一个临界浓度,超过临界浓度,碳钢均匀腐蚀速率大幅升高,继续增加Cl-浓度,对均匀腐蚀速率影响不大;在较高的Cl-浓度下,Cl-浓度对碳钢点蚀的影响也存在一个临界值,低于临界值,碳钢点蚀处在点蚀孔形成与钝化的动态平衡过程,高于临界值,这种平衡被打破。     

温度对Q235钢在大港土中腐蚀行为和机理的影响

利用极化曲线、线性极化和电化学阻抗谱(EIS)研究了Q235钢在20~70℃、含水20%的大港土中的腐蚀行为.实验表明:Q235钢的腐蚀电流密度随温度升高而增大,线性极化电阻R_p及电荷转移电阻R_t随温度升高而减小;在阳极极化100~200 mV区间,Q235钢的电极过程受到了一定阻滞,E~lgI曲线在该极化区间内的斜率随温度升高而呈指数衰减;利用腐蚀电流密度和线性极化电阻所计算的Stern公式中的B值要大于活性区均匀腐蚀所对应的B值,在实验温度范围内,其数值基本维持在44.2 mV左右;线性极化电阻R_p是整个电极反应过程的综合体现,在含水20%的大港土中,由于受扩散过程控制,R_p的数值要比电荷转移电阻R_t大得多.     

1Cr11Ni2W2MoVA钢回火温度对断裂形态影响

经过对 1CrllNi2W2MoVA 钢回火温度对性能的影响实验及断裂性质的研究,认为:(1)随回火温度变化,塑性指标波动不大,σ0.2、σb 与 KQ 有很好的对应关系,(2)KQ～σ0.2、σb 关系的数学表达式为:KQ=-2.72σ0.2-0.638 σb 5728(3)裂纹形成功较大,裂纹钝化后能改变断裂方式。     

70Cr3Mo淬火钢在回火过程中温度变化和组织转变对残余应力的影响

本文采用HTV光学膨胀仪测定了70Cr3Mo钢在回火过程中不同加热温度和不同保温时间下的体积变化，并用拍摄的金相照片和测试的硬度来验证体积变化与组织变化规律，为数字模拟计算提供了可靠的实验数据。     

不同组织类型对3Cr2MnNiMo钢抛光性能的影响

800mm厚塑料模具钢3Cr2MnNiMo经调质处理后,内部组织由回火索氏体、回火下贝氏体和粒状贝氏体组成,组织不均匀是由于合金元素的微观偏析,随偏析程度的增加,局部显微硬度值增高.样品经机械抛光后表面的三维形貌显示从基体至元素偏析区表面逐步隆起;粒状贝氏体区的局部光洁度最高,回火下贝氏体最低.经高温扩散退火处理后,显...     

阴极保护对氯化物环境中1Cr13不锈钢微动腐蚀的影响

利用自制的微动腐蚀测试系统,研究1Cr13不锈钢在3.5%NaCl溶液中,不同的阴极保护电位下的微动腐蚀行为.结果表明:未加阴极保护时,微动使自然腐蚀电位快速负移到稳定值;微动腐蚀失重量随阴极保护电位的负移而逐渐减小,-670mV时失重量达到最小值,此后失重量随保护电位的负移而逐渐增加,电位负于-800mV时失重量大于未加阴极保护时的失重量.     

3Cr钢在油水两相层流工况下的腐蚀行为

油水两相是海底管道和集输管线常见的腐蚀工况之一。以3Cr钢为代表的低Cr合金钢是目前具有良好耐蚀性能的重要材料,但是,在油水两相层流工况下,特别是加注了一定缓蚀剂的条件下,3Cr钢的适用性尚不明确。通过高温高压反应釜模拟了油水两相层流工况的腐蚀环境,结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射谱（XRD）、激光共聚焦拉曼光谱、电化学交流阻抗等测试表征方法,研究了3Cr钢的腐蚀行为及缓蚀剂对其耐蚀性能的影响。结果表明,在油水分层工况下,3Cr钢的腐蚀产物膜为明显的双层膜结构,其内层腐蚀产物膜为结构致密的富Cr层,表现出良好的抗CO₂腐蚀性能,但加入100 mg·L?1十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,3Cr钢并未得到有效的缓蚀保护。腐蚀产物分析和电化学研究表明,烷烃分子、缓蚀剂分子及富Cr层间存在竞争关系,烷烃分子干扰了缓蚀剂分子的有序排列,影响了3Cr钢的耐蚀性。      

回火温度对40 Cr钢组织和性能的影响

通过拉伸试验、金相组织检验、洛氏硬度及冲击试验,研究分析了450～690℃回火温度下,40Cr钢组织和性能的变化。结果表明,随着回火温度的升高,40Cr钢的抗拉强度、屈服强度、屈强比及硬度单调下降,断后伸长率、冲击吸收功单调上升;回火组织主要为回火索氏体,其形态由保留少量的马氏体形向细密形及粗大形转变;抗拉强度、屈服强度与回火硬度成良好的线性关系。510～660℃回火时,40Cr钢冲击吸收功随回火硬度的升高逐渐降低,且回火硬度为27～29 HRC时降幅最大。     

回火温度对25Co15Ni11Cr2MoE钢力学性能的影响

采用力学性能试验和金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等显微组织分析方法对一种高Co-Ni含量二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后,经200~750℃回火后的力学性能和冲击断口形貌的变化规律进行了分析研究,结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE试验钢淬火+回火后具有明显的二次硬化效应,在400~495℃范围内,回火后的硬度值均高于淬火态硬度值;随着回火温度的提高,钢的抗拉强度、屈服强度和硬度均不断增加,在470℃回火后,试验钢的硬度和抗拉强度均达到了极大值57.3HRC和2160MPa;而冲击韧性值随着回火温度的升高先降低,在430℃达到极小值,随后逐渐提高,并在510℃回火后达到极大值。建议25Co15Ni11Cr2MoE钢的最佳热处理制度为:950℃×1h油冷+(-73℃)×1h空气中升温至室温+495℃×5h空冷,此时试验钢具有最佳的强韧性匹配。     

Cr元素对耐海水腐蚀钢腐蚀性能的影响探讨

在涟钢开发耐海水腐蚀钢过程中,为了解Cr元素对耐海水腐蚀钢腐蚀性能的影响,进行了不同成分试样耐海水腐蚀性能比较,通过室内加速实验、电化学和腐蚀产物分析等方法进行了耐海水腐蚀性能比较。通过试验得到在钢中加入合金元素Cr可以提高钢的耐腐蚀性能,因为在腐蚀过程中会形成含Cr2O3的致密的保护膜;合金元素Cr的加入会使钢发生点蚀。     

等离子氮化钛和Cr17Ni2钢的腐蚀特性

等离子氮化钛和Ｃｒ１７Ｎｉ２钢的腐蚀特性波兰科学院物理化学研究所研究了等离子氮化钛和Ｃｒ１７Ｎｉ２钢的耐蚀特性。纯氮中进行等离子氮化可使钛对４０％Ｈ２ＳＯ４的耐蚀能力明显增加。外层氮化钛具有最好的耐蚀能力。随氮化钛弥散区深度的增加，则耐蚀能力逐渐下降...     

激光处理对9Cr2钢组织的影响

用 3kW连续CO₂ 横流激光器对成分(%)为0.80~0.95C,0.40Si,0.40Mn,1.30~1.70Cr的9Cr2 钢进行激光表面热处理,分析了在激光功率1.8～2.4 kW、激光束扫描速度500～1000mm/min的激光处理后 该钢的表面组织和硬化层深度。试验结果表明,当激光束功率较大、扫描速度较小时处理后组织区域为熔化 区、相变区、热影响区和基体,硬化层厚度0.4~0.8mm; 当激光束功率较小、扫描速度较大时处理后组织区域 为相变区、热影响区和基体,硬化层深度0.2~0.6 mm