微观组织和氢陷阱对抗硫管氢扩散系数的影响

钟彬^1,2，陈义庆^1,2，高鹏^1,2，吕家舜²，李琳^1,2，伞宏宇^1,2

1. 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室2. 鞍钢集团钢铁研究院

摘 要：利用激光共聚焦显微镜(LCSM)和电化学工作站对油井管的微观组织和氢扩散性能进行分析,利用透射电镜(TEM)对油井管的析出相和位错进行分析。结果表明:油井管的微观组织为回火索氏体,调质处理改变了油井管的微观组织和氢陷阱状态,进而改变了氢扩散系数。随着调质次数的增加,强度先升高,后降低,氢扩散系数先缓慢增加,然后成倍数增加。2次调质处理后,高密度位错和弥散析出相的交互作用较强,位错和晶界组成的短路扩散为氢扩散的主要路径;3次调质处理后,位错密度降低和析出相数量减少,短路扩散效应失去作用,沿着晶粒内部扩散成为氢扩散的主要路径。经过2次调质处理的油井管具有组织均匀、晶粒细小,位错密度高和析出相细小弥散的特点,具有最佳的力学性能和较低的氢扩散系数。

关键词：油井管;微观组织;氢陷阱;析出相;位错;