本文關鍵詞：不同熱處理工藝對X80鋼在模擬酸性土壤溶液中腐蝕行為的影響

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【摘要】：在目前的石油天然氣管道建設中,常結合地形變化和工程建設所需,將管線鋼熱加工成彎管、三通等重要構件。X80鋼作為西氣東輸二線工程的主要管線輸送用鋼,具有廣泛的應用前景。對于如X80鋼這類微合金管線鋼而言,熱加工相當于對管線鋼在控扎控冷后一個重新奧氏體化、隨后連續(xù)冷卻轉變和回火的二次熱處理。在不同的工藝下,此類熱處理將使得管線鋼的組織結構和性能發(fā)生變化。加之管線鋼外部土壤腐蝕環(huán)境十分復雜,使得不同組織結構的構件在復雜的土壤環(huán)境中所表現(xiàn)出的耐蝕性發(fā)生很大變化。因此,開展不同熱處理工藝對X80鋼在我國典型土壤環(huán)境(如鷹潭酸性土壤)中腐蝕行為的影響研究,將為管線鋼重要構件的安全使用提供數(shù)據(jù)參考和科學支持。本文主要通過熱處理試驗、全浸均勻腐蝕實驗、電化學阻抗技術、動電位快慢掃描技術、恒應變四點彎曲實驗以及慢應變速率拉伸實驗,研究了原始及經(jīng)熱處理后的X80鋼在酸性土壤模擬環(huán)境下的短期均勻腐蝕行為、彈性變形階段的應力腐蝕開裂(SCC)敏感性對比以及外加電位對各工藝的X80鋼SCC機制的影響。結果表明：(1)四種不同工藝的X80鋼在鷹潭土壤模擬溶液中腐蝕28天后耐蝕性優(yōu)劣順序依次為：原始、水淬+高溫回火、水淬、空冷。這與X80鋼組織經(jīng)熱處理發(fā)生變化以及鋼表面腐蝕產(chǎn)物形貌特征、致密程度有關。(2)彈性變形階段,空冷處理的X80鋼點蝕現(xiàn)象最為嚴重,SCC傾向較大；外加應力使得四種工藝的X80鋼在鷹潭土壤模擬溶液中腐蝕速率顯著增大,尤以空冷處理后的X80鋼表現(xiàn)最為明顯。(3)四種工藝的X80鋼在鷹潭土壤模擬溶液中SCC敏感性受外加電位影響顯著：Eocp以上主要受陽極溶解(AD)機制控制；快掃極化曲線零點電位Eo以下,主要受氫脆(HE)機制控制；電位介于二者之間時,主要受AD和HE的混合機制控制。(4)相同外加電位下,原始X80鋼和空冷處理的X80鋼在鷹潭土壤模擬溶液中的SCC敏感性在四者中表現(xiàn)較高。(5)隨著外加電位的負移,四種工藝的X80鋼斷裂特征逐漸由韌性斷裂轉變?yōu)榇嘈詳嗔鸦蝽g性-脆性混合斷裂。
【關鍵詞】：X80鋼 鷹潭土壤模擬溶液 熱處理 耐蝕性 應力腐蝕開裂
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG161;TG172
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究目的及意義9-10
• 1.3 管線鋼土壤腐蝕研究現(xiàn)狀10-20
• 1.3.1 管線鋼土壤均勻腐蝕研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 管線鋼土壤應力腐蝕開裂研究現(xiàn)狀11-20
• 1.4 論文研究內容、方法及技術路線20-22
• 1.4.1 論文研究內容、方法20
• 1.4.2 論文技術路線20-22
• 第2章 試驗材料及試驗方法22-28
• 2.1 X80管線鋼的化學成分測定22
• 2.2 熱處理實驗22-24
• 2.2.1 淬火溫度、回火溫度的確定22-23
• 2.2.2 保溫時間的確定23-24
• 2.2.3 熱處理試樣金相組織觀察和力學性能測試24
• 2.3 全浸均勻腐蝕實驗24-25
• 2.4 電化學實驗25
• 2.5 恒應變四點彎曲加載實驗25
• 2.6 慢應變速率拉伸(SSRT)實驗25-26
• 2.7 實驗所用儀器及藥品26-28
• 2.7.1 實驗所用儀器26
• 2.7.2 實驗所用藥品26-28
• 第3章 不同熱處理工藝的X80鋼均勻腐蝕行為研究28-40
• 3.1 不同熱處理工藝的X80鋼金相分析28-29
• 3.2 不同熱處理工藝的X80鋼腐蝕速率對比29-30
• 3.3 交流阻抗(EIS)特征分析30-35
• 3.4 腐蝕形貌觀察與分析35-38
• 3.5 不同熱處理工藝的X80鋼耐蝕性差異分析38
• 3.6 本章小結38-40
• 第4章 不同熱處理工藝的X80鋼四點彎曲應力腐蝕敏感性評價40-47
• 4.1 實驗方法40-42
• 4.2 四點彎曲試驗結果評價42-45
• 4.3 外加應力對腐蝕速率的影響45-46
• 4.4 本章小結46-47
• 第5章 不同熱處理工藝的X80鋼慢應變速率拉伸試驗研究47-64
• 5.1 動電位極化快慢掃描測試47-48
• 5.2 慢應變速率拉伸實驗(SSRT)48-63
• 5.2.1 SSRT實驗結果數(shù)據(jù)分析49-53
• 5.2.2 SSRT斷口分析53-63
• 5.3 本章小結63-64
• 第6章 結論64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及科研成果72

【參考文獻】

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本文編號：631942