低碳中铬钢在模拟CO2-EOR环境下的腐蚀行为

 为了研究Cr5和Cr7(质量分数/%)钢在CO₂-EOR高温高压服役条件下的腐蚀机理,利用高温高压反应釜模拟其腐蚀行为,使用失重法测定了腐蚀速率,采用SEM、EDS、XRD和XPS等手段对腐蚀产物进行了观察与分析,探讨了试验钢在CO₂条件下的腐蚀机理,并提出了腐蚀模型。研究结果表明,Cr5钢的腐蚀速率为0.734 75 mm/a,Cr7钢的腐蚀速度为0.217 32 mm/a;腐蚀产物均由外层的FeCO₃晶体以及内层的非晶态FeCO₃和Cr(OH)₃组成;腐蚀初期,产物膜以原位形成和阳极溶解后逐渐沉积两种途径生成;产物完全覆盖基体后,离子在界面处的扩散后沉积成为产物膜生长的主要途径。     

集输管道CO2/油/水环境中X65钢的腐蚀特征

通过高温高压动态反应釜实验模拟油田集输管道腐蚀环境,采用腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和电化学分析等方法,研究了CO₂/油/水环境中X65钢的腐蚀行为. 结果表明:不同原油含水率条件下,X65钢CO₂腐蚀形态发生改变. 含水率较低(40%~50%)时,原油的浸润作用使X65钢表面发生均匀腐蚀,局部由于原油吸附不均匀出现点蚀特征;含水率在70%~80%之间时,原油对钢表面屏障作用减弱,生成的产物膜厚而疏松、局部脱落引发台地腐蚀;含水率为90%时,台地腐蚀破坏区域扩大,腐蚀加重. 原油可以明显改变腐蚀产物晶体颗粒大小、堆垛方式、产物膜结构以及化学成分. 在原油的缓蚀作用下,X65钢CO₂腐蚀过程的温度敏感点向低温段移动,出现在50℃左右,腐蚀速率降低区间变宽,X65钢耐蚀性增强.      

CO2分压对N80油管钢在CO2驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响

使用恒应变试样浸泡试验、表面分析技术和电化学测试技术研究了CO₂分压对N80钢在模拟CO₂驱注井环空环境中应力腐蚀行为的影响。研究结果表明:CO₂分压对腐蚀速率的影响存在一个拐点,环境温度为25 ℃时拐点约为1 MPa。当CO₂分压小于1 MPa时,由于腐蚀产物膜（FeCO₃）成形较慢,覆盖率低,随CO₂分压的增高,N80钢的自腐蚀电流密度快速增大;当CO₂分压大于1 MPa时,腐蚀产物膜能以较快的速率成形,覆盖率高,CO₂分压的进一步增高反会使得N80钢的腐蚀电流密度降低。CO₂溶于模拟环空溶液中会使溶液pH持续下降,促使N80油管钢在环空环境下发生应力腐蚀开裂。N80钢在CO₂注入井环空环境中的应力腐蚀开裂机制是阳极溶解和氢脆共同作用的混合机制。应力腐蚀裂纹在萌生阶段局部阳极溶解作用（点蚀）为主导,该作用下CO₂分压为1 MPa时应力腐蚀裂纹最易萌生;在应力腐蚀裂纹生长阶段氢脆作用更强,这种作用导致CO₂分压更高时应力腐蚀裂纹更容易生长,应力腐蚀敏感性进一步提高。      

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。      

西沙严酷海洋大气环境下AZ31镁合金的长周期腐蚀行为

通过现场暴露实验,研究了AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下暴露4 a的长周期腐蚀行为.利用扫描电镜观察表面、截面的腐蚀产物以及去除腐蚀产物后的腐蚀形貌,并用能谱分析及X射线衍射仪对腐蚀产物的元素含量及相组成进行分析.研究结果表明,AZ31镁合金在西沙海洋大气环境下发生了较为严重的腐蚀,4 a内的平均腐蚀速度为11.95μm·a-1.Cl-和CO₂在镁合金的腐蚀过程中起着至关重要的作用.吸附液膜中的Cl-主要破坏镁合金的保护膜,使镁合金发生阳极溶解;而CO₂则会中和阴极反应产生的碱性离子并与Mg（OH）2发生反应生成含不同结晶水的Mg₅（CO₃）₄（OH）₂·xH₂O表层腐蚀产物.由于表层腐蚀产物阻挡了CO₂和Cl-向镁合金表面的传输,靠近基体处的腐蚀产物主要为Mg（OH）₂.      

金属元素对WC-Al2O3复合材料在NaCl溶液中腐蚀行为的影响研究

采用真空热压烧结(HPS)法制备了WC-Al₂O₃复合材料。用电化学腐蚀法开展了金属元素(Cr、Mo、Ti)对WC-Al₂O₃复合材料在NaCl溶液中腐蚀行为的影响研究,主要测定了开路电位、极化曲线和阻抗谱。实验结果表明,Cr和Mo添加剂都能够提高WC-Al₂O₃复合材料的耐腐蚀性能,其中Cr添加剂对腐蚀性能的增强效果明显优于Mo添加剂,而Ti添加剂则会降低WC-Al₂O₃复合材料的耐腐蚀性能。分析认为,含Cr复合材料在腐蚀介质中可形成更加完整和致密的氧化膜,从而有效降低复合材料的腐蚀速率。     

Cr对低合金钢在流动NaCl溶液中耐蚀性的影响

对碳钢和Cr含量不同的实验钢在流速为0.8m/s的流动的3.5％(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,最长腐蚀周期为192h.对4种实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EPMA和TEM等分析手段,对实验钢表面形成锈层的特征进行了系统研究.结果表明,含Cr实验钢的腐蚀失重低于碳钢,并且随Cr的质量分数由0.5％提高至2％,腐蚀失重亦降低.Cr元素在内锈层中的富集是含Cr钢耐蚀性改善的重要原因.这种富集可使腐蚀产物颗粒获得细小的尺寸,致密内锈层形成的原因就是由于这种尺寸细小的腐蚀产物的形成,使内锈层的保护性获得明显的改善.     

含Cr管线钢的力学性能和耐蚀性能

基于国内油气工业管线应用需要,采用控轧控冷工艺,研制了强韧性匹配优良的2%Cr低合金管线钢,并测试了其组织和力学性能.以针状铁素体和多边形铁素体为主的含2%Cr管线钢具有良好的强韧性组合.采用高温高压冷凝釜模拟湿气管线中的CO₂顶部腐蚀环境试验方法,研究含2%Cr低合金管线钢的抗CO₂顶部腐蚀性能.相较于传统管线钢,添加2%Cr后,其CO₂腐蚀产物膜是一层连续、致密的富Cr胶泥状非晶态产物膜,从而提高了其抗CO₂顶部腐蚀性能.      

合金元素对2Cr13马氏体不锈钢组织及性能的影响

Ni,Mo,V均是影响13Cr型马氏体不锈钢性能的主要元素.研究了在普通2Cr13基础上添加不同含量的Ni,Mo以及微量V对其力学性能、耐腐蚀性能的影响.研究表明:单独添加Ni或Mo元素均未能明显改善2Cr13型马氏体不锈钢的综合力学性能,但同时添加适量的Ni,Mo等合金元素能明显提高材料的力学及耐CO2腐蚀性能.     

热处理对高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN力学性能的影响

高强度易切削沉淀硬化不锈钢2Cr16Ni3Mo2CuN在退火状态下有优良的切削性能。研究了经过一级退火温度710~800℃和二级退火温度570~620℃处理后2Cr16Ni3Mo2CuN钢的布氏硬度(HB)值,以及1 050~1 085℃45 min油冷,-70℃2 h,150,170℃回火后的力学性能。试验结果表明,710~740℃5 h空冷+620℃5 h空冷处理后,2Cr16Ni3Mo2CuN钢HB值在321以下;1 050~1 085℃淬火,150~200℃回火处理后,该钢强度极限σ_b≥1 520 MPa,δ₅≥12%,冲击功A_KU≥40 J。2Cr16Ni3Mo2CuN钢具有明显的二次硬化特征,二次硬化峰温度范围为480~520℃。     

Corrosion Resistance and Semiconducting Properties of Passive Films Formed on 00Cr13Ni5Mo2 Supermartensitic Stainless Steel in Cl- Environment

The semiconducting properties of passive films grown on 00Crl3Ni5Mo2 supermartensitic stainless steel were investigated in comparison with conventional 2Cr13 martensitic stainless steel. Cyclic vohammetry and electro- chemical impedance spectroscopy （EIS） were used for the studies. 00Crl3NiSMo2 steel exhibited a good corrosion resistance performance, attributing to its passive capability. The results of Mott-Schottky analysis demonstrated n- type semiconductors for the passive films with doping densities of about 1020- 1021 cm -3, and the thickness of space- charge layers was also calculated. The experimental results confirmed that Mo plays an important role in improving the corrosion resistance of 00Crl3Ni5Mo2 steel due to its impact on the doping density.     

固溶温度对00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢组织和耐点腐蚀的影响

通过显微组织分析、动电位极化曲线和均匀腐蚀全浸试验研究了00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢固溶温度1050~1150℃对该钢组织和人工海水中的耐蚀性的影响。结果表明,固溶温度影响马氏体时效不锈钢的组织均匀性和晶粒尺寸,进而影响该钢的抗点腐蚀能力;00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢适宜的固溶温度为1100℃,经1100℃ 1 h固溶处理后,其年腐蚀速率仅为1.09μm/a,击穿电位为300 mV。     

钨含量及固溶温度对022Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢耐腐蚀性能的影响

研究了钨含量及固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能的影响。通过化学浸泡失重法和电化学极化曲线法,测试了超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能,并运用Thermo Calc热力学计算辅助分析。结果表明,固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能影响效果显著,在1 100 ℃时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN 的耐腐蚀性能达到最佳;在理想的固溶条件下,钨元素有助于钝化膜的形成,钨含量的增加使得022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能增强,在钨质量分数为1.5%时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN获得最佳耐腐蚀性能,若钨含量继续增加,打破了α和γ两相的平衡,则耐蚀性能降低。     

Electrochemical Behavior of Bulk Amorphous Steel Fe55M2Cr12Mo10B6C13Y2（M=Ni, Cu, Nb）

 Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2,Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2 alloys with diameter of 4mm were produced by copper mold casting. The role of alloying additions (Ni, Cu or Nb) on corrosion resistance of Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2, Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2 alloys were studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2 alloys can be cast into bulk metallic glasses. Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2 and     

时效处理对00Crl3Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢组织及耐蚀性的影响

采用动电位极化曲线、均匀腐蚀全浸试验研究了50 kg真空感应炉冶炼的00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢（/%:0.007C,13.23Cr,7.02 Ni,5.06Co,3.72Mo,0.96W）1100℃1 h固溶,450510℃8 h时效后的耐蚀性能,通过金相显微镜、透射电镜、XRD分析了马氏体时效不锈钢的组织。结果表明,随时效温度升高时效过程析出R相增加,导致钢的耐点腐蚀性下降,同时由马氏体逆转变的奥氏体数量增加,可改善该钢的耐腐蚀性能。00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢适宜的热处理工艺为1100℃1 h固溶+470℃8 h时效,其年腐蚀速率为1.259 0 μm/a,点蚀击穿电位为252 mV。     

Electrochemical Behavior of Bulk Amorphous Steel Fe55M2Cr12Mo10B5C13Y2(M=Ni,Cu,Nb)

Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2,Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55Nb2Cr12Mo10B6C13Y2 alloys with diameter of 4 mm were produced by copper mold casting. The effect of alloying additions (Ni,Cu or Nb) on corrosion resistance of Fe55 Ni2 Cr2Mo10 B6 C13 Y2,Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13Y2 and Fe55 Cu2 Cr12 Mo10 B6 C13 Y2 alloys was studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results show that Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13 Y2 and Fe55Cu2Cr12Mo10B6C13 Y2 alloys can be cast to form bulk metallic glasses. Fe55Ni2Cr12Mo10B6C13 Y2 and Fe55Cu2Cr12 Mo10B6C13Y2 amorphous alloys with passive potential about 1500 mV exhibit good corrosion resistance in NaCl solution of 5 % and 1 mol/L HC1 solution. The passive current density of the alloy with Ni addition is lower than that of other alloys. EIS results only show one impedance element. Amorphous alloy Fe55 Ni2 Cr12 Mo10 B6 C13 Y2 with larger charge transfer reaction resistance indicates good corrosion resistance.     

低合金高强度耐候钢Corten Cr2的耐腐蚀性

通过盐雾箱加速腐蚀试验和交流阻抗的测试,研究了3mm板Corten A钢(/%:0.59C、0.16Si、0.31Mn、0.14P、0.009S、0.49Ni、0.52Cr、0.35Cu)和Corten Cr2钢(/%:0.59C、0.16Si、0.30Mn、0.14P、0.012S、1.00Ni、1.94Cr、0.36Cu)的耐腐蚀性,并用扫描电镜和能谱分析法分析了锈层、基体的组织、成分和耐蚀机理。结果表明,在5%氯化钠盐雾腐蚀120 h后Corten Cr2钢的平均腐蚀速率为Corten A钢的65.86%;Corten Cr2钢腐蚀层表面和钢板表面Cr原子百分比和氧化铬的富集程度均高于Corten A钢。     

Effect of pH on Semiconducting Property of Passive Film Formed on Ultra-High-Strength Corrosion-Resistant Steel in Sulfuric Acid Solution

Because Cr9Ni5MoCo14 is a new ultra-high-strength corrosion-resistant steel, it is important to study its corrosion behavior in sulfuric acid solution, which is used to simulate the aggressive environment. The effect of pH on the electrochemical and semiconducting properties of passive films formed on ultra-high-strength corrosion-resistant steel in sulfuric acid solution was investigated by means of the potentiodynamic polarization technique, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Mott-Schottky analysis, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results indicated that Cr9Ni5MoCo14 steel showed a passive state in acid solutions. The corrosion behavior of this Cr9Ni5MoCo14 alloy was influenced by the passive film formed on the surface, including thickness, stability, and partitioning of elements of the passive film. The passive current density decreases with increasing pH, and the corrosion resistance was enhanced by the increasing thickness and depletion of the defects within the passive film. Moreover, an enrichment of chromium (primarily the oxides of Cr) and depletion of iron in the passive film led to improved corrosion resistance. These results can provide a theoretical basis for use of this alloy and further development of ultra-high-strength corrosion-resistant steel in today’s society.     

超级高氮奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能及氮的影响

用电化学测试、化学浸泡等方法研究了超级奥氏体不锈钢00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN(654SMO)的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的性能。通过改变氮含量,研究了氮对奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能的影响,结果表明,氮和适量的铬、钼结合,能显提高奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,并且随着氮含量的增国,砥体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的能力也增强,对比实验表明,超级奥氏体不锈钢在耐点腐蚀,缝隙腐蚀等局部腐蚀性能方面可以和镍基合金C－276媲美,甚至优于镍基合金。     

00Cr18Ni10,00Cr17Ni14Mo2不锈钢热轧中板的加热制度及耐蚀性能

通过加热温度和保温时间与钢中铁素体（α相）含量和形态的关系，研究了尿素设备用００Ｃｒ１８Ｎｉ１０和００Ｃｒ１７Ｎｉ１４Ｍｏ２超低碳不锈钢的热加工性能，制定了热轧中板合适的加热制度；根据固溶处理温度与耐蚀性能的关系，确定了适宜的热处理工艺。结果表明，这两种钢的国产材与进口材的耐蚀性能基本相当。