H2 S-CO2环境下低铬钢的硫化物应力腐蚀开裂行为

• 作者: 刘慧枫 孙冲 孙建波 程相坤 蒋涛 靳亚鹏
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 专题---石油石化行业中的腐蚀与防护 Special Topic-Corrosion and Protection in Petroleum and Petrochemical Industry
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 分类号: TG172.9|TG111.91
• 字数: 3035字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.001

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。