超高温下22Cr钢在HCl/HAc溶液中的腐蚀行为研究

酸化是油气开采有效且常规的措施,但酸液会对油气管柱产生严重腐蚀,尤其是在高温储层。为了降低酸液对油气管柱的腐蚀,高温井通常选择有机酸与盐酸复配进行酸化。为了更有效地降低酸化对油气管柱的腐蚀,通过电化学试验和失重试验研究了22Cr钢在多种酸性溶液中的高温(200℃)腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同体系中钢试样的表面腐蚀形貌,采用X射线能谱仪(EDS)分析腐蚀前后试样表面元素组分及元素分布,采用X射线衍射仪(XRD)分析试样表面的腐蚀产物成分。结果表明,22Cr钢在不同浓度的乙酸溶液中都有良好的耐腐蚀性,但乙酸溶液中增加Cl-的浓度会加速22Cr钢腐蚀;22Cr钢在低浓度HCl溶液中会产生严重腐蚀;低浓度HCl和低浓度乙酸组成的复合酸液体系会对22Cr钢腐蚀产生协同作用,加速22Cr钢腐蚀;在200℃下,缓蚀剂QASE和缓蚀增效剂Sb2O3组成的复合缓蚀剂能够有效抑制22Cr钢在盐酸和乙酸复合酸液中的腐蚀。

冷轧变形量对00Cr22Ni5Mo3N钢组织与力学性能的影响

对固溶态00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢进行了40%~70%不同变形量的冷轧变形。采用SEM、XRD、硬度测试和拉伸试验等方法,研究了不同变形量冷轧对钢组织与力学性能的影响。结果表明:经1100℃×30 min固溶处理的00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织为α铁素体和γ奥氏体的两相组织。随着冷轧变形量的增加,试验钢中铁素体与奥氏体相区均沿着冷轧方向被不断拉长变细,组织越来越细化,奥氏体越来越多的转变为形变马氏体。固溶态钢冷轧后,硬度与强度明显提升,塑性显著下降。随着冷轧变形量的增加,钢的硬度、强度不断提高,伸长率不断下降。70%冷轧的试验钢的硬度、抗拉强度和屈服强度均达到最大值,分别为470.4 HV、1447.5 MPa、1195.8 MPa。

冷轧变形量对00Cr22Ni24Cu1Co1耐热钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、冲击试验等研究了不同冷轧变形量对00Cr22Ni24Cu1Co1耐热钢组织和力学性能的影响。结果表明:经过不同变形量冷轧+1200℃×30 min固溶+720℃×96 h时效处理后,随着轧制变形量的增加,钢的晶粒尺寸逐渐减小,组织均匀性逐渐提高,晶界处析出相尺寸逐渐减小。与时效前相比,未冷轧和变形量20%冷轧的钢时效后的冲击韧性分别下降75.2%和48.1%,冷轧变形的钢冲击韧性降幅明显更小,冷轧变形有助于改善钢的高温时效态下的韧性。

固溶温度对00Cr22Ni5 Mo3N钢组织及力学性能的影响

研究了固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及力学性能的影响。结果表明:在1000～1150℃之间,随着固溶温度的提高,00Cr22Ni5Mo3N钢组织中的铁素体含量呈直线上升;钢的强度和硬度先下降后上升,在1050℃达到最低点;钢的塑、韧性变化明显,当固溶温度低于950℃时,钢的塑、韧性急剧下降。经过分析,塑、韧性的下降主要是脆性相的析出所致。

22Cr双相不锈钢的临界点蚀温度研究

用动电位法和恒电位法两种不同的方法研究了不同Cl-浓度对22Cr双相不锈钢临界点蚀温度的影响.结果表明:两种方法所得的结果基本一致,22Cr双相不锈钢的临界点蚀温度随Cl-浓度的增加而降低.同时还分析了点蚀形成和发展的过程,表明温度在临界点蚀温度以下时,蚀点处于亚稳定状态,只有温度高于临界点蚀温度时才能形成稳定的点蚀.

固溶温度对22Cr双相不锈钢组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和性能测试等方法,研究了固溶温度对22Cr双相不锈钢显微组织和性能的影响。结果表明:在950～1150℃范围,实验钢中α、γ两相含量与固溶温度呈近似直线关系;材料的显微硬度(HV)和强度(σb)先降后升,在1050℃时达到最小值;当固溶温度为950℃,组织中出现了σ相,σ相是导致22Cr双相不锈钢塑性、韧性下降的主要原因;随着固溶温度的升高,Cr、Mo的分配系数K变小,Ni的分配系数K增大,表明合金元素在α和γ相中浓度差别变小。

22Cr双相不锈钢与304L、316L钢在氯化物溶液中耐应力腐蚀性能的比较

采用恒载荷法、恒应变法研究了22Cr双相不锈钢在不同Cl-浓度、不同温度的氯化物渗液中耐应力腐蚀的性能,并与316L和304L普通奥氏体不锈钢进行了对比。结果表明,22Cr双相不锈钢在氯化物环境中具有更好的应力腐蚀破裂(SCC)抗力。

热处理工艺对22Cr双相不锈钢组织的影响

研究了热处理工艺(固溶处理、固溶处理+时效处理)对22Cr双相不锈钢板材显微组织、脆性析出相形态的影响。结果表明:22Cr轧制板材在1 150℃以下固溶处理后,组织为由典型的α、γ两相组成的条状组织;经1 150℃固溶处理后,γ相已基本变成块状分布;在950～1 150℃固溶时,α、γ两相含量随固溶温度呈良好的直线关系。经1 050℃固溶处理后,在850℃进行时效处理,从α相中析出脆性相,随着时效时间的延长,脆性相含量增加。

铸态00Cr22Ni5Mo3N的热塑性

采用Gleeble1500对00Cr22Ni5Mo3N铸态试样进行了热拉伸和热压缩试验,找出了铸态00Cr22Ni5Mo3N的最佳热塑性温度区间为1 150～1 250 ℃,并且分析了该钢的热塑性与其组织、性能的关系.

固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及耐点蚀性能的影响

研究了固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢相比例及耐点蚀性能的影响。结果表明，在1000～1300℃，随着固溶温度的提高，00Cr22Ni5Mo3N钢组织中的铁素体含量逐渐增加，钢的耐点蚀性能呈曲线变化.本试验条件下，在1000～1150℃固溶处理时，该钢具有较好的耐点蚀性能，这与其化学成分、相析出、相比例及化学元素在两相中的分配比有直接的关系。

奥氏体变形对22CrS齿轮钢相变行为及显微组织的影响

采用 Gleeble 15 0 0热模拟试验机研究了新型齿轮钢 2 2 Cr S在不同变形量下的相变行为及组织、硬度的变化规律。试验结果表明 ,变形量增大 ,获得多边形铁素体 +珠光体组织的临界冷速增大。定、减径机组工艺为 10 0 0℃再加热 ,90 0～ 95 0℃变形 ,总等效变形 4 0 %时 ,2 2 Cr S齿轮钢管以空冷方式在线地获得多边形铁素体 +珠光体组织 ,硬度为 HB187～ 195。实物质量水平与意大利产齿轮钢管相当 ,切削性能良好。

冷轧变形率对超纯铁素体不锈钢Cr22Mo织构和成形性能的影响

试验研究的Cr22Mo钢(/%:0.005C,0.40Si,0.20Mn,0.020P,0.010S,22.0Cr,1.0Mo,0.41Cu,0.14Nb,0.19Ti,0.0120N)经90 t BOF-VOD-LF-200 mm板坯连铸-热轧成5.0 mm板-退火并冷轧成1.5～0.5 mm板,冷轧变形率为70%～90%,冷轧板经1000℃退火。利用光学显微镜、X-射线衍射仪(XRD)和万能拉伸试验机研究了冷轧变形率对Cr22Mo钢组织、织构和力学性能的影响。结果显示,随着冷轧变形率的增大,冷轧和冷轧退火板的组织细化,再结晶织构{111}<112>强度增加,平均塑性应变比(?)值增加,平面各向异性△r值降低,冷轧压下率的增大显著改善了Cr22Mo钢冷轧退火薄板的成形性能。

脆性温度点时效对22Cr双相不锈钢冲击性能的影响

为了解脆性转变点时效时间对22Cr双相不锈钢冲击性能的影响,研究了经不同热处理(固溶处理、固溶+脆性点时效处理)后材料的冲击性能。结果表明:原始板材、1 050℃固溶处理的试样具有良好的冲击韧度,冲击功均在280 J以上,微观断口为韧窝;850℃时效处理显著降低试样的冲击韧度,随着时效时间的延长,室温冲击功由时效0.5 h的60 J下降到2 h的5 J,微观断口为解理;475℃时效处理也降低试样的冲击韧度,随着时效时间的延长,冲击功略有降低,微观断口为韧窝+解理。

00Cr22Ni5Mo3N钢大口径厚壁无缝管热穿孔工艺的开发

研究了00Cr22Ni5Mo3N钢的热扭转性能,结果表明,通过对化学成分和扭转温度的合理控制,可以使00Cr22Ni5Mo3N钢获得良好的热塑性,并使其变形抗力小于1Cr18Ni9Ti钢。根据试验结果制订了生产工艺,采用热穿孔工艺成功试制出00Cr22Ni5Mo3N钢大口径厚壁无缝管。

22Cr双相不锈钢耐点蚀特性的研究

利用电化学的极化曲线及交流阻抗技术研究了22Cr双相不锈钢在不同条件下耐点蚀特性。结果表明:22Cr双相不锈钢的自腐蚀和点蚀倾向随温度升高而增大,而阴阳极反应机理不变;且在模拟现场环境下具有优良的耐点蚀性能。

22Cr双相不锈钢缝隙腐蚀的研究

采用化学浸泡法和电化学方法研究了22Cr双相不锈钢在油田地面环境下的缝隙腐蚀状况,并结合当地地面状况进行不同温度的缝隙腐蚀试验。结果表明,随着温度的升高,22Cr双相不锈钢的缝隙腐蚀程度增大,自腐蚀和缝隙腐蚀倾向增大,耐缝隙腐蚀性能下降。电化学阻抗谱在不同的温度呈现不同的特征。

热处理对22Cr双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

研究了热处理工艺对22Cr双相不锈钢显微组织及耐点蚀性能的影响.结果表明:析出相的存在明显降低钢的耐点蚀性能.经950℃固溶处理后,材料的临界点蚀温度(CPT)由原始状态的39℃下降到23℃;在850℃时效处理,材料的临界点蚀温度(CPT)由1050℃固溶处理后的46℃下降到23℃;随着时效时间的延长,材料的腐蚀速率急剧增加,钝化膜的稳定性下降,材料的耐蚀性能下降.在此基础上,分析了点蚀的产生机理和发展趋势.

22Cr12NiWMoV锻件晶粒细化及机理研究

为解决22Cr12NiWMoV锻件性能热处理后粗晶问题,采用不同温度热处理相结合方式,观察了金相组织变化特征,并对晶粒细化机理进行阐述。试验结果表明:将22Cr12NiWMoV锻件在非平衡组织状态下,先进行850℃×3h炉冷,再进行1040℃×0.5h油冷、690℃×3h空冷后,晶粒度等级可由2级细化到5级。

22Cr双相不锈钢耐均匀腐蚀性能的研究

通过在高温高压釜装置中进行不同材料的均匀腐蚀试验,采用失重法计算研究了22Cr双相不锈钢耐均匀腐蚀性能。结果表明,22Cr双相不锈钢具有很好的耐均匀腐蚀性能且其耐均匀腐蚀的性能优于常规的1Cr18Ni9Ti,304,316和Cr13不锈钢。

克拉2气田00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢焊接接头应力腐蚀研究

采用恒载荷法、恒应变法对采用不同焊接方法(TIG、SMAW、TIG+SMAW)得到的克拉2气田00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢焊接接头进行了不同介质浓度下的应力腐蚀试验。结果表明,在质量分数25%MgCl2和质量分数为40%CaCl2溶液中,不同焊接方法得到的焊接接头均具有良好的抗应力腐蚀性能。