外加納米氧化物對X80管線鋼腐蝕性能的影響
本文關鍵詞:外加納米氧化物對X80管線鋼腐蝕性能的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:伴隨著人們對石油天然氣資源需求量的逐漸增大,油氣管道儲運工程也日益增多。由于油氣管道面臨的工作環(huán)境的復雜性和惡劣性,對油氣管道性能的要求也極為苛刻。管道腐蝕破壞是管線鋼重大安全隱患之一,一旦發(fā)生,造成的經(jīng)濟損失不可估量。本文以X80管線鋼為研究對象,研究了外加納米氧化物對軋態(tài)管線鋼以及管線鋼最薄弱環(huán)節(jié)焊接熱影響區(qū)的組織細化和耐腐蝕性能的影響,本文主要研究結論包括:通過掃描電鏡和金相顯微鏡對實驗鋼中夾雜物形貌及分布觀察。得出外加納米氧化物能夠使管線鋼中夾雜物平均尺寸降低。添加質量分數(shù)是0.02%和0.05%納米MgO和0.02%納米CaO的實驗鋼中夾雜物平均尺寸位于0.9-1.5μm區(qū)間,對誘導針狀鐵素體產(chǎn)生的效果較好;添加質量分數(shù)是0.01%納米MgO和CaO的實驗鋼中夾雜物平均尺寸位于1.5-2μm區(qū)間,對誘導針狀鐵素體的形核作用不明顯。通過對各組實驗鋼腐蝕后金相組織觀察發(fā)現(xiàn),添加質量分數(shù)為0.02%納米MgO軋態(tài)實驗鋼和對應焊接熱影響區(qū)晶粒尺寸最為細小;添加量為0.02%和0.05%納米MgO和0.02%納米CaO使組織中鐵素體含量提高。分別在中性和酸性NaCl溶液中對各組實驗鋼進行電化學阻抗譜和動電位極化曲線測試。實驗發(fā)現(xiàn),納米MgO和CaO的加入對材料阻抗影響不大,點蝕電位降低,點蝕敏感性有所提高,自腐蝕電流密度增大,中性溶液中納米氧化物作為第二相粒子的加入使得材料腐蝕性能下降;酸性溶液中納米氧化物的加入對材料腐蝕性能有一定提升趨勢,點蝕電位升高,點蝕敏感性降低。通過鹽霧試驗對各組實驗鋼進行耐腐蝕性能測試。實驗得到,添加納米氧化物在不同程度上提升了管線鋼及焊接熱影響區(qū)腐蝕性能。添加納米MgO對管線鋼耐腐蝕性能提升好于添加相同含量納米CaO;添加質量分數(shù)為0.02%納米MgO對軋態(tài)管線鋼和焊接熱影響區(qū)耐鹽霧腐蝕性能改善效果最好。
【關鍵詞】:X80管線鋼 納米氧化物 針狀鐵素體 耐腐蝕性能 焊接熱影響區(qū)
【學位授予單位】:沈陽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TG142.1
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-26
- 1.1 管線鋼發(fā)展與應用11-15
- 1.1.1 管線鋼的發(fā)展歷程與趨勢11-13
- 1.1.2 X80管線鋼的特性與應用狀況13-15
- 1.2 管線鋼腐蝕行為的研究15-19
- 1.2.1 管線鋼面臨的主要腐蝕類型15-17
- 1.2.2 管線鋼及焊接熱影響區(qū)的各組織成分腐蝕性能研究17-19
- 1.3 第二相粒子的添加于對管線鋼的影響19-23
- 1.3.1 管線鋼中第二相粒子的研究19-20
- 1.3.2 管線鋼中第二相粒子的要求與加入方法20-22
- 1.3.3 第二相粒子對管線鋼性能的影響22-23
- 1.4 課題研究內(nèi)容、意義以及技術路線23-26
- 1.4.1 課題研究內(nèi)容23-24
- 1.4.2 課題研究意義24
- 1.4.3 課題研究的技術路線24-26
- 第2章 實驗材料與方法26-33
- 2.1 實驗材料26-28
- 2.1.1 實驗材料及實驗設備26
- 2.1.2 實驗材料制備及處理26-28
- 2.2 實驗材料組織變化28-30
- 2.2.1 金相顯微鏡對夾雜物分布和形貌分析28-29
- 2.2.2 掃描電子顯微鏡分析夾雜物成分29
- 2.2.3 金相顯微鏡相結構分析29-30
- 2.3 動電位電化學實驗30-31
- 2.4 鹽霧實驗31-33
- 第3章 實驗結果與分析33-78
- 3.1 外加納米氧化物對X80管線鋼組織的影響33-43
- 3.1.1 外加納米氧化物對軋態(tài)X80管線鋼組織的影響33-40
- 3.1.2 外加納米氧化物對X80管線鋼焊接熱影響區(qū)組織的影響40-43
- 3.1.3 結果與討論43
- 3.2 電化學實驗分析納米氧化物對X80管線鋼耐腐蝕性能的影響43-63
- 3.2.1 X80管線鋼軋態(tài)試樣電化學實驗45-54
- 3.2.2 X80管線鋼焊接熱影響區(qū)試樣電化學實驗54-63
- 3.2.3 結果與討論63
- 3.3 鹽霧實驗研究外加納米氧化物對X80管線鋼腐蝕性能的影響63-78
- 3.3.1 X80管線鋼軋態(tài)試樣鹽霧試驗64-71
- 3.3.2 X80管線鋼焊接熱影響區(qū)試樣鹽霧實驗71-77
- 3.3.3 結果與討論77-78
- 第4章 結論78-79
- 參考文獻79-84
- 在學校期間研究成果84-85
- 致謝85-86
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