论文部分内容阅读
伴随着人们对石油天然气资源需求量的逐渐增大,油气管道储运工程也日益增多。由于油气管道面临的工作环境的复杂性和恶劣性,对油气管道性能的要求也极为苛刻。管道腐蚀破坏是管线钢重大安全隐患之一,一旦发生,造成的经济损失不可估量。本文以X80管线钢为研究对象,研究了外加纳米氧化物对轧态管线钢以及管线钢最薄弱环节焊接热影响区的组织细化和耐腐蚀性能的影响,本文主要研究结论包括:通过扫描电镜和金相显微镜对实验钢中夹杂物形貌及分布观察。得出外加纳米氧化物能够使管线钢中夹杂物平均尺寸降低。添加质量分数是0.02%和0.05%纳米MgO和0.02%纳米CaO的实验钢中夹杂物平均尺寸位于0.9-1.5μm区间,对诱导针状铁素体产生的效果较好;添加质量分数是0.01%纳米MgO和CaO的实验钢中夹杂物平均尺寸位于1.5-2μm区间,对诱导针状铁素体的形核作用不明显。通过对各组实验钢腐蚀后金相组织观察发现,添加质量分数为0.02%纳米MgO轧态实验钢和对应焊接热影响区晶粒尺寸最为细小;添加量为0.02%和0.05%纳米MgO和0.02%纳米CaO使组织中铁素体含量提高。分别在中性和酸性NaCl溶液中对各组实验钢进行电化学阻抗谱和动电位极化曲线测试。实验发现,纳米MgO和CaO的加入对材料阻抗影响不大,点蚀电位降低,点蚀敏感性有所提高,自腐蚀电流密度增大,中性溶液中纳米氧化物作为第二相粒子的加入使得材料腐蚀性能下降;酸性溶液中纳米氧化物的加入对材料腐蚀性能有一定提升趋势,点蚀电位升高,点蚀敏感性降低。通过盐雾试验对各组实验钢进行耐腐蚀性能测试。实验得到,添加纳米氧化物在不同程度上提升了管线钢及焊接热影响区腐蚀性能。添加纳米MgO对管线钢耐腐蚀性能提升好于添加相同含量纳米CaO;添加质量分数为0.02%纳米MgO对轧态管线钢和焊接热影响区耐盐雾腐蚀性能改善效果最好。