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本文在对国内外钛合金管材研发和应用调研的基础上,通过室内腐蚀试验,研究Ti6Al4V钛合金(以下简称TC4)在苛刻腐蚀环境中的抗腐蚀性能,辅以电化学测试分析,明确其耐蚀机理。结果表明:TC4钛合金在较低pH值腐蚀环境中,具有良好的抗均匀腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀性能;在高温高pH值完井液(通入CO2气体)中,TC4钝化膜稳定性较差,腐蚀速率高达0.4247 mm/a;但TC4在苛刻环境中均具有良好的抗SCC性能。氢在TC4钛合金中的扩散是一个不可逆的过程,扩散是整个电极反应的反应控制步骤;在酸性腐蚀环境和碱性腐蚀环境中,氢在TC4钛合金中的扩散系数分别为3.4377×10-14 cm2/s和2.5703×10-7 cm2/s,在碱性腐蚀环境中的扩散系数更大,抗腐蚀性能相对较差。TC4钛合金在中性、CO2、H2S、H2S/CO2、CO2/O2和高pH值腐蚀环境中,阳极极化曲线均有明显钝化区,腐蚀反应为阳极反应过程控制,腐蚀速率均保持在较低的水平,但在碱性环境中TC4的自腐蚀电流密度相对较大;TC4在中性、CO2及H2S腐蚀环境中的反向扫描与正向扫描极化曲线均相交于阳极极化区,保护电位Ep和点蚀电位Eb均较高,TC4具有良好的钝化和再钝化能力;在中性、CO2、H2S、H2S/CO2环境中,TC4钛合金极化电阻很大,具有良好的抗腐蚀性能;但在碱性环境中极化电阻相对较小,抗腐蚀性能相对较差;在CO2、H2S和H2S/CO2环境中,TC4钛合金钝化膜为n型半导体特性,随温度升高,钝化膜的施主浓度增大,离子扩散速度加快,抗腐蚀性能有所降低。