H2 S-CO2环境下低铬钢的硫化物应力腐蚀开裂行为

摘要：

目的：评价90SS和90SS-3Cr油管钢在H2S-CO2环境下的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并分析其断裂机理。方法利用四点弯曲实验和慢应变速率拉伸实验,结合显微组织分析、扫描电子显微镜分析技术,研究90SS和90SS-3Cr两种钢材在H2 S-CO2环境下的应力腐蚀开裂行为和断口形貌特征。结果90 SS-3 Cr钢的显微组织中存在更多的非金属夹杂物。经过720 h四点弯曲实验后,90 SS和90 SS-3 Cr试样表面均未出现宏观及微观裂纹,表现出良好的抗硫化物应力腐蚀开裂能力。在慢应变速率拉伸实验中,当H2 S浓度由0增加至6 mol/L时,90SS-3Cr试样的断后伸长率δ、断面收缩率ψ及断裂时间t分别下降了71.6%,69.6%,61.4%,远高于90 SS钢的塑性损失(分别下降2.9%,52.5%,10.3%)。断口形貌分析表明,90SS-3Cr钢在较低浓度H2 S时就由塑性断裂向脆性断裂转变。结论随着H2 S浓度的升高,90 SS和90 SS-3 Cr钢的塑性损失增加,抗SSCC能力均下降。相比90 SS钢,90 SS-3 Cr钢对应力腐蚀开裂更为敏感。

关键词：低铬钢、H2 S-CO2 腐蚀、应力腐蚀开裂、90SS钢、90SS-3Cr钢、油气管材

分类号：TG172.9;TG111.91(金属学与热处理)

资助基金：山东省自然科学基金ZR2010EM034 Fund:Supported by the Natural Science Foundation of Shandong Province ZR2010EM034

在线出版日期：2016-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

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