Cr含量对油气管道37Mn5钢在模拟CO 2 溶液中腐蚀行为的影响

发布时间：2022-01-04 19:51

　　为了提高油气管道37Mn5钢在CO2溶液中的防腐蚀性能,通过添加Cr元素和热处理的方式改善其组织和腐蚀行为,并进行了高温高压CO2腐蚀模拟试验测试。结果表明:2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢由回火索氏体构成,10%Cr含量37Mn5钢中主要存在马氏体组织。2%Cr含量37Mn5钢相对6%Cr与10%Cr具备更大的腐蚀速率,热处理使2%Cr含量37Mn5钢的耐蚀性明显改变。10%Cr含量37Mn5钢腐蚀产物上形成了部分晶体颗粒,其形态和FeS化合物较为接近。2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢的腐蚀产物内存在S、Fe、O 3种元素,S在外部区域的腐蚀产物中含量较高。2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢的外层腐蚀产物中都存在FeS。10%Cr含量的表面组织中存在少量FeS。6%Cr含量更易实现Cr富集的过程,形成了S比例很高的腐蚀产物。10%Cr含量37Mn5钢经过腐蚀后形成了单层膜的组织结构,S含量较少,几乎未发生腐蚀。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(07)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同Cr含量下37Mn5钢的SEM形貌

图2为不同Cr含量37Mn5钢腐蚀产物的SEM形貌。其中，2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢都生成了双层膜特征的腐蚀产物，10%Cr含量37Mn5钢生成了单层膜的腐蚀产物。同时发现，10%Cr含量37Mn5钢表面的淤泥腐蚀产物上形成了部分晶体颗粒，其形态和Fe S化合物较为接近。经EDS测试得到表4所示的各元素含量，可以发现，2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢的腐蚀产物内存在S、Fe、O 3种元素，S/O的比例依次为11∶1与26∶1，由此可推断S在外部区域的腐蚀产物内含量较高。2%Cr含量37Mn5钢的内部腐蚀产物中主要存在O、Fe、Cr，推断此时层膜内主要由Cr氧化物构成。不同Cr含量37Mn5钢腐蚀产物的X射线衍射表征结果见图3。根据之前的微观组织结构与EDS分析结果可以推断，2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢的外层腐蚀产物内都存在Fe S。10%Cr含量37Mn5钢的表面组织中存在少量Fe S。因此上述腐蚀过程受到H2S的明显影响，2%Cr与6%Cr含量37Mn5钢腐蚀产物内膜内只含有很低比例的Cr氧化物，因此并未发现XRD衍射峰形成。

不同Cr含量下37Mn5钢腐蚀产物的XRD谱

【参考文献】：
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本文编号：3568963