825合金为代表的耐蚀合金广泛应用

试验用板材采用EF+AOD+ESR冶炼工艺,试验用料规格为Φ266mm×800mm。在两吨锤上开坯成40mm厚板坯,在1160℃轧成5mm板,940℃×1h退火后冷轧成2mm薄板,再经940℃×1h水冷。采用进口板材进行对比试验。
  试样尺寸:70×10×(1.5~1.9),用SiC水砂纸逐级打磨至1000#,用蒸馏水清洗,丙酮除油。利用25MPa哈氏合金动态高温高压釜开展H2S/CO2腐蚀试验,溶液介质为15%NaCl水溶液,并向溶液中添加1g/l单质硫,试验温度175℃,H2S和CO2各为3.5MPa,试验时间为720h(30d),实验前在室温下先通2h高纯氮气除氧,然后通入H2S气体达到饱和,升温至目标温度以确保H2S分压为3.5MPa,降温至室温,通入CO2气体,再升温至目标温度,使得CO2分压达到3.5MPa,及总分压达到7MPa,要确保目标温度下H2S和CO2气体分压达到3.5MPa。
  腐蚀试验按GB/T15970.2-2000《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第二部分:弯梁试样的制备和应用》;按要求进行金相观察、扫描电镜观察和成分分析、表面钝化膜结构分析。试验结果表明:
  (1)Incoloy825板材在高温高压釜H2S/CO2介质中,170℃下30d腐蚀是很轻微的,腐蚀层增厚仅几十微米,在应力作用下,并未引起开裂,抗SSCC性能很好,自制和进口板基性能相近。
  (2)Incoloy825合金在空气中能自钝化,其钝化膜是由于Cr2O3和NiO组成。钝化膜厚度大于1.5nm。
  (3)在高温高压下的复杂介质中,钝化膜破坏失去保护作用,其基本机理为Cl-离子水溶液中钝化物的溶解,高温S的快速扩散形成硫化物,同样破坏了致密氧化物的保护作用, 同时由于Incoloy825合金含有很高Cr、Ni和较多Mo、Cu的联合作用,同时由于温度比较低(170℃)硫化物作用不大,因此仅形成很薄的腐蚀层,并未引起明显的裂纹,所以对合金力学性能影响很小。

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