外加纳米氧化物对X80管线钢腐蚀性能的影响

发布时间：2017-03-25 13:14

  本文关键词：外加纳米氧化物对X80管线钢腐蚀性能的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着人们对石油天然气资源需求量的逐渐增大,油气管道储运工程也日益增多。由于油气管道面临的工作环境的复杂性和恶劣性,对油气管道性能的要求也极为苛刻。管道腐蚀破坏是管线钢重大安全隐患之一,一旦发生,造成的经济损失不可估量。本文以X80管线钢为研究对象,研究了外加纳米氧化物对轧态管线钢以及管线钢最薄弱环节焊接热影响区的组织细化和耐腐蚀性能的影响,本文主要研究结论包括:通过扫描电镜和金相显微镜对实验钢中夹杂物形貌及分布观察。得出外加纳米氧化物能够使管线钢中夹杂物平均尺寸降低。添加质量分数是0.02%和0.05%纳米MgO和0.02%纳米CaO的实验钢中夹杂物平均尺寸位于0.9-1.5μm区间,对诱导针状铁素体产生的效果较好;添加质量分数是0.01%纳米MgO和CaO的实验钢中夹杂物平均尺寸位于1.5-2μm区间,对诱导针状铁素体的形核作用不明显。通过对各组实验钢腐蚀后金相组织观察发现,添加质量分数为0.02%纳米MgO轧态实验钢和对应焊接热影响区晶粒尺寸最为细小;添加量为0.02%和0.05%纳米MgO和0.02%纳米CaO使组织中铁素体含量提高。分别在中性和酸性NaCl溶液中对各组实验钢进行电化学阻抗谱和动电位极化曲线测试。实验发现,纳米MgO和CaO的加入对材料阻抗影响不大,点蚀电位降低,点蚀敏感性有所提高,自腐蚀电流密度增大,中性溶液中纳米氧化物作为第二相粒子的加入使得材料腐蚀性能下降;酸性溶液中纳米氧化物的加入对材料腐蚀性能有一定提升趋势,点蚀电位升高,点蚀敏感性降低。通过盐雾试验对各组实验钢进行耐腐蚀性能测试。实验得到,添加纳米氧化物在不同程度上提升了管线钢及焊接热影响区腐蚀性能。添加纳米MgO对管线钢耐腐蚀性能提升好于添加相同含量纳米CaO;添加质量分数为0.02%纳米MgO对轧态管线钢和焊接热影响区耐盐雾腐蚀性能改善效果最好。
【关键词】：X80管线钢 纳米氧化物 针状铁素体 耐腐蚀性能 焊接热影响区
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-26
• 1.1 管线钢发展与应用11-15
• 1.1.1 管线钢的发展历程与趋势11-13
• 1.1.2 X80管线钢的特性与应用状况13-15
• 1.2 管线钢腐蚀行为的研究15-19
• 1.2.1 管线钢面临的主要腐蚀类型15-17
• 1.2.2 管线钢及焊接热影响区的各组织成分腐蚀性能研究17-19
• 1.3 第二相粒子的添加于对管线钢的影响19-23
• 1.3.1 管线钢中第二相粒子的研究19-20
• 1.3.2 管线钢中第二相粒子的要求与加入方法20-22
• 1.3.3 第二相粒子对管线钢性能的影响22-23
• 1.4 课题研究内容、意义以及技术路线23-26
• 1.4.1 课题研究内容23-24
• 1.4.2 课题研究意义24
• 1.4.3 课题研究的技术路线24-26
• 第2章 实验材料与方法26-33
• 2.1 实验材料26-28
• 2.1.1 实验材料及实验设备26
• 2.1.2 实验材料制备及处理26-28
• 2.2 实验材料组织变化28-30
• 2.2.1 金相显微镜对夹杂物分布和形貌分析28-29
• 2.2.2 扫描电子显微镜分析夹杂物成分29
• 2.2.3 金相显微镜相结构分析29-30
• 2.3 动电位电化学实验30-31
• 2.4 盐雾实验31-33
• 第3章 实验结果与分析33-78
• 3.1 外加纳米氧化物对X80管线钢组织的影响33-43
• 3.1.1 外加纳米氧化物对轧态X80管线钢组织的影响33-40
• 3.1.2 外加纳米氧化物对X80管线钢焊接热影响区组织的影响40-43
• 3.1.3 结果与讨论43
• 3.2 电化学实验分析纳米氧化物对X80管线钢耐腐蚀性能的影响43-63
• 3.2.1 X80管线钢轧态试样电化学实验45-54
• 3.2.2 X80管线钢焊接热影响区试样电化学实验54-63
• 3.2.3 结果与讨论63
• 3.3 盐雾实验研究外加纳米氧化物对X80管线钢腐蚀性能的影响63-78
• 3.3.1 X80管线钢轧态试样盐雾试验64-71
• 3.3.2 X80管线钢焊接热影响区试样盐雾实验71-77
• 3.3.3 结果与讨论77-78
• 第4章 结论78-79
• 参考文献79-84
• 在学校期间研究成果84-85
• 致谢85-86

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