Co 1.5 CrFeNi 1.5 Ti 0.5 Mo 0.1 合金在酸性油气田环境中的使役性能研究

发布时间：2024-02-19 18:59

　　“高深、高温、高酸”等苛刻工况的油气田勘探开发已成为我国石油天然气行业发展的现状。所以新型的耐蚀合金的研发和应用依然是国内外石油天然气行业关注的焦点。目前来看人们对于新型材料-高熵合金的耐腐蚀性能的研究主要集中在制备方法、合金元素、凝固速率的影响;较少开展在某些特定应用环境中的研究,而且尚无任何关于高熵合金的H₂S腐蚀和CO₂腐蚀的研究报道,所以本文在大量国内外高熵合金的腐蚀性能文献调研的基础上,首先利用真空电弧熔炼法制成的Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1高熵合金,借助SEM、EBSD、TEM等手段对铸态高熵合金的显微组织和相结构进行表征,表明其微观组织为典型的粗大晶粒组织且相结构为简单的面心立方(Fcc)结构。其次采用FeCl₃溶液加速实验研究铸态高熵合金的耐点蚀性能。借助激光共聚焦显微镜观察其点蚀坑的三维形貌,判定其耐点蚀性能。采用高温高压模拟实验浸泡在H₂S-CO₂-C...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 高熵合金的定义及理论
        1.2.1 成分的定义
        1.2.2 基于熵值的定义
    1.3 高熵合金的四个核心效应
        1.3.1 高熵效应
        1.3.2 晶格畸变效应
        1.3.3 缓慢扩散效应
        1.3.4 鸡尾酒效应
    1.4 高熵合金相的形成以及判据
    1.5 高熵合金腐蚀性能的研究进展
        1.5.1 制备方法对于高熵合金腐蚀行为的影响
        1.5.2 合金元素对于高熵合金腐蚀行为的影响
    1.6 高熵合金的应用前景
    1.7 本文的主要内容及目的
第二章 实验材料的制备与研究方法
    2.1 实验样品的制备
    2.2 高熵合金组织结构分析
        2.2.1 XRD结构测试
        2.2.2 金相组织的测试
        2.2.3 电子背散射衍射
        2.2.4 透射电子显微镜
    2.3 实验方法
        2.3.1 耐点蚀性能测试
        2.3.2 高温高压腐蚀模拟实验
        2.3.3 腐蚀产物膜分析
        2.3.4 电化学测试方法
第三章 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金微观组织及结构
    3.1 高熵合金的设计及相选择预测
    3.2 高熵合金微观组织与结构
        3.2.1 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金相结构
        3.2.2 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金微观组织
    3.3 本章小结
第四章 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金高温高压腐蚀行为研究
    4.1 高熵合金耐点蚀性能的研究
    4.2 高熵合金不同温度CO₂-H₂S环境腐蚀行为研究
        4.2.1 腐蚀速率
        4.2.2 腐蚀宏观形貌
        4.2.3 表面微观形貌及组成分析
        4.2.4 截面微观形貌及组成分析
    4.3 高熵合金不同分压CO₂-H₂S环境腐蚀行为研究
        4.3.1 腐蚀速率
        4.3.2 腐蚀宏观形貌
        4.3.3 表面微观形貌及组成分析
        4.3.4 截面微观形貌及组成分析
    4.4 本章小结
第五章 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金在含硫环境下电化学腐蚀性能的研究
    5.1 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金动电位极化曲线
    5.2 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金恒电位极化
    5.3 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金阻抗谱分析
        5.3.1 浓度的影响
        5.3.2 浸泡时间的影响
    5.4 Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1 高熵合金钝化膜成分分析
    5.5 本章小结
第六章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果



本文编号：3903171