管線鋼

    隨著經濟的飛速發展,石油、天然氣等資源的需求量越來越大,如何將偏遠地區的石油天然氣資源安全快捷地輸送到所需地區成為一個急需解決的問題.研究發現,開發高級管線鋼和采用高壓輸送不僅可以達到此目的,還可以很大程度上降低成本.然而高級管線鋼的開發面臨著諸多挑戰,某管線鋼失效原因統計表明,39. 5% 的失效原因是由于腐蝕造成的.因此,研究如何提高管線鋼抗腐蝕問題成為管線鋼發展的焦點.

    中國稀土資源多,由于稀土具有特殊的物理化學性質而得到廣泛的運用.稀土化學性質活潑,不僅容易和鋼中 O,S 以及低熔點金屬發生反應,達到凈化鋼液、凈化晶界和變質夾雜的作用,還可以固溶到鋼中產生微合金化作用.

    一些研究表明,稀土可以明顯提高鋼的力學性能和腐蝕性能,但是具體的原理分析尤其是對于多元微合金管線鋼而言很少;楊吉春等人在這方面進行了大量的探索,通過對比含 Y 鋼和普通鋼抗腐蝕性能的差異,探究了Y 對管線鋼抗腐蝕性能的影響,并利用電子顯微鏡、掃描電鏡、X 射線衍射、電化學技術等手段分析了兩種試驗鋼耐腐蝕性能差異的原因,對 Y 提高管線鋼抗腐蝕性能機制進行了分析.

稀土管線鋼

    一系列試驗結果表明:

    1、鋼中加入稀土(Y等)可以起到變質夾雜的作用,將有害的 Al2O3 夾雜、MnS 夾雜變質為彌散分布的稀土化合物夾雜,從而減輕陽極溶解,降低試驗鋼的腐蝕.

    分析其原因是: 鋼中加入Y 后,由于其化學性質活潑,Y 不僅會與鋼中O,S 迅速反應生成高熔點的釔氧化物和釔氧硫化物,而且可以起到變質夾雜的作用.一方面由于生成物熔點高,容易從鋼液中上浮,從而達到凈化鋼液的作用.另一方面,由于反應迅速,生成物結晶核心多,從而導致鋼中的夾雜物尺寸小且彌散分布. 這些彌散分布的小尺寸夾雜對鋼材的使用性能不僅不會造成影響,還能降低夾雜物評定級別,細化晶粒,降低鋼基體內微區域電化學腐蝕的發生概率,減小陽極溶解,從而有利于形成完整銹層,增大陽極阻力,達到提高試驗鋼耐腐蝕性能的作用.

    2、普通管線鋼內銹層有加速腐蝕的作用,鋼中加入稀土后有利于試驗鋼形成具有保護性作用的腐蝕內銹層,阻礙腐蝕離子進入鋼基,從而提高鋼的抗腐蝕性能.

    分析其原因是:普通管線鋼生成的γ-FeOOH 容易發生還原而生成 Fe3O4 .Fe3O4 導電能力強,電化學性質活潑,在鋼鐵材料電化學反應中不僅可以作為腐蝕性離子的傳遞通道,而且可 以起到大陰極作用,使得氯離子容易穿過銹層進入普通鋼基表面發生自催化過程,從而加速試驗鋼的腐蝕; 而 稀土試驗鋼中生成的 FeOOH 對鋼基有保護作用,因此,在內銹層作用相反的情況下,兩種試驗鋼的抗腐蝕性能有了明顯差異.

責任編輯：周婭

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-62313558-801
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414