T95油井管在酸性油气田环境中的应力腐蚀开裂行为及机制
来源期刊:中国腐蚀与防护学报2020年第5期
论文作者:艾芳芳 陈义庆 钟彬 李琳 高鹏 伞宏宇 苏显栋
文章页码:469 - 473
关键词:酸性介质;应力腐蚀;恒载荷拉伸;H2S;裂纹扩展;油井管;
摘 要:通过光学显微镜和透射电镜分析T95钢第二相及合金元素对材料抗应力腐蚀开裂(SCC)性能影响。在不同酸性pH值条件下,结合动电位极化方法、恒载荷拉伸以及显微镜微观分析等方法,研究了T95油井管钢的应力腐蚀行为,并探究了其裂纹发生机制。结果表明,T95钢的SCC行为对pH值敏感,在pH值2.8~4.5之间存在一个临界值,溶液p H值低至2.8及以下时T95钢的SCC敏感性高;腐蚀溶液pH值降低,应力环断裂时间缩短,T95钢SCC敏感性增加。随着溶液pH值降低,环境输入H+电流(IH+)增加,阴极反应加强,促进氢致开裂;H+在裂尖聚集,促进裂纹扩展,加强阳极溶解。T95钢的裂纹扩展受到阳极溶解和氢致开裂机制协同作用。
艾芳芳1,2,陈义庆1,2,钟彬1,2,李琳1,2,高鹏1,2,伞宏宇1,2,苏显栋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:通过光学显微镜和透射电镜分析T95钢第二相及合金元素对材料抗应力腐蚀开裂(SCC)性能影响。在不同酸性pH值条件下,结合动电位极化方法、恒载荷拉伸以及显微镜微观分析等方法,研究了T95油井管钢的应力腐蚀行为,并探究了其裂纹发生机制。结果表明,T95钢的SCC行为对pH值敏感,在pH值2.8~4.5之间存在一个临界值,溶液p H值低至2.8及以下时T95钢的SCC敏感性高;腐蚀溶液pH值降低,应力环断裂时间缩短,T95钢SCC敏感性增加。随着溶液pH值降低,环境输入H+电流(IH+)增加,阴极反应加强,促进氢致开裂;H+在裂尖聚集,促进裂纹扩展,加强阳极溶解。T95钢的裂纹扩展受到阳极溶解和氢致开裂机制协同作用。
关键词:酸性介质;应力腐蚀;恒载荷拉伸;H2S;裂纹扩展;油井管;