發(fā)布時(shí)間：2021-11-24 17:42

　　13Cr鋼作為一種具有馬氏體顯微組織的耐蝕合金鋼,具有非常強(qiáng)的抵抗CO₂腐蝕能力,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用在高溫高壓含CO₂的油氣田中。然而,石油管道在服役過程中會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕甚至是應(yīng)力開裂現(xiàn)象。本文主要采用高溫電化學(xué)、慢應(yīng)變速率拉伸、四點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方法結(jié)合SEM和XPS等分析手段來研究Cr濃度、CO₂分壓和拉/壓應(yīng)力三種因素對(duì)13Cr鋼在高溫高壓CO₂環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕行為的影響,為CO₂環(huán)境中13Cr不銹鋼的服役應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參照和理論支持。在含有CO₂的高壓環(huán)境中,13Cr不銹鋼在不同Cl-濃度環(huán)境中的慢應(yīng)變速率拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其應(yīng)力腐蝕敏感性隨著腐蝕介質(zhì)中Cl-濃度變大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。在5wt.%NaCl環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕敏感性最高,應(yīng)力腐蝕敏感性與氯離子濃度關(guān)聯(lián)從大到小排序?yàn)?wt.%>20wt.%>10wt.%。XPS分析結(jié)果表明Cl-含量不影響鈍化膜的成分組成,鈍化膜中的主要成分為Cr₂O₃

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２氯化物介質(zhì)中奧氏體不銹鋼中的裂紋形核和擴(kuò)展示意圖??（１）無塑性變形的氫致開裂機(jī)理??

Ｈ２Ｓ環(huán)境中發(fā)生應(yīng)力腐蝕時(shí)進(jìn)入的（＾遠(yuǎn)高于在Ｈ２氛圍中充氫以及大電流電解充??氫時(shí)進(jìn)入的ＣＨ，所以在Ｈ２Ｓ中引起的氫脆敏感性會(huì)比在Ｈ２中引起的敏感性更大，??Ｈ２Ｓ應(yīng)力腐蝕斷口形貌表現(xiàn)為沿晶，而Ｈ２中則為準(zhǔn)解理。圖１．３為應(yīng)力腐蝕開裂??造成的沿晶斷口形貌（ａ）和穿晶斷口形貌（ｂ）。??■?■??（ａ）沿晶斷口?（ｂ）穿晶斷口??圖１．３應(yīng)力腐蝕開裂斷口形貌（ａ）沿晶斷口：（ｂ）穿晶斷口??１．４?１３Ｃｒ不銹鋼腐蝕研究現(xiàn)狀??日益苛刻的石油開采環(huán)境使Ｃ〇２腐蝕問題逐漸加劇。１３０？馬氏體不銹鋼憑借??高硬度高強(qiáng)度和良好的抵抗ｃｏ２腐蝕能力等優(yōu)勢(shì)，在油氣田生產(chǎn)中廣為應(yīng)用。然??而１３Ｃｒ不銹鋼也存在著＜：０２腐蝕問題，尤其是在高溫高壓環(huán)境中施加應(yīng)力后，??很容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象，造成重大的安全事故。因此，眾多科技工作人員??研究了各種因素對(duì)ｃｏ２腐蝕的影響以及對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂的影響。??９??

?Ｆｅ??Ｗｔ．％?０．２?１３．０５?０．５４?０．５４?０．０６?０．１３?０．００７?０．０１５?Ｂａｌ．??１３Ｃｒ鋼的微觀組織為馬氏體組織，如圖２．１所示，進(jìn)行熱處理后，表面上有??顆粒狀碳化物存在。??■??圖２．１?１３Ｃｒ不銹鋼的微觀組織??２．?２實(shí)樣樣品制備??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]X80管道近中性pH環(huán)境應(yīng)力腐蝕開裂影響因素研究[D]. 張良.西安石油大學(xué) 2015
[2]304不銹鋼鈍化膜在海水介質(zhì)中的半導(dǎo)體特性研究[D]. 杜建波.中國海洋大學(xué) 2007
[3]硫化氫對(duì)石油管線鋼應(yīng)力腐蝕開裂和氫滲透行為的影響[D]. 楊洲.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2004
[4]管線鋼的應(yīng)力腐蝕行為與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 池琳.北京化工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3516467