镍基合金028材料在高含氯离子环境中的抗腐蚀性能

论文摘要

本文利用高温高压试验设备研究温度、CO2分压和Cl-浓度对镍基合金028的CO2腐蚀行为和表面成膜规律的影响,并采用XPS分析手段研究其高温高压腐蚀产物膜的组成,提出在该环境中镍基合金的耐蚀机理。试验研究结果表明：镍基合金的腐蚀产物膜呈双层结构,外层主要由Ni、Cr和Fe的氢氧化物组成；内层主要由Ni、Cr和Fe的的氧化物组成；温度、CO2分压和Cl-浓度升高,镍基合金028的平均腐蚀速率有有增大趋势。研究结果表明,随着温度的升高,材料的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度下降,腐蚀速率降低；温度和CO2同时升高,材料的自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度上升,腐蚀速率增大,当温度为130℃,CO2分压为1.5Mpa, C1浓度为80g/mL时,腐蚀速率最低。Cl-含量增加,自腐蚀电位负移,自腐蚀电流密度增大,材料的腐蚀速率增大。阻抗谱图的测试结果表明,随着温度升高,容抗弧半径增大,腐蚀产物膜更稳定；温度和CO：同时升高,容抗弧半径减小,腐蚀产物膜保护性减弱；Cl-含量的增加,容抗弧半径减小,腐蚀产物膜保护性减弱。Mott-Schottky曲线分析表明：随着温度升高,材料的掺杂浓度降低,温度和CO：同时升高,腐蚀产物膜空隙增多,掺杂浓度增大；随着Cl-浓度的增加,材料的抗腐蚀能力减弱,腐蚀产物膜内的施主和受主浓度也随之增加,在缺陷区域发生局部腐蚀的可能性增大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 2腐蚀的严重性'>1.1 石油天然气中CO₂腐蚀的严重性
• 1.2 镍基合金腐蚀研究状况
• 1.3 腐蚀机理和影响因素
• 2腐蚀机理'>1.3.1 CO₂腐蚀机理
• 1.3.2 腐蚀的影响因素
• 1.4 镍基合金腐蚀产物膜的研究
• 1.4.1 腐蚀产物膜结构、组成的研究
• 1.4.2 腐蚀产物膜的耐蚀性与半导体特性的关联
• 1.5 本项目研究的主要内容及研究方法
• 1.6 本课题的技术路线
• 1.7 本课题主要创新点
• 第二章 试验方法
• 2.1 高温高压釜试验
• 2.1.1 试验材料准备
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验步骤
• 2.1.4 平均腐蚀速率的计算方法及有关标准规定
• 2.2 腐蚀产物膜组成分析试验
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验设备
• 2.2.3 试验步骤
• 2.3 电化学测试试验
• 2.3.1 电化学测试装置
• 2.3.2 电化学试验步骤
• 第三章 镍基合金028在高氯离子环境下的高温高压腐蚀试验
• 3.1 引言
• 3.2 理化分析
• 3.2.1 化学成分
• 3.2.2 金相显现微组织
• 3.3 镍基合金028腐蚀产物膜结构分析
• 3.3.1 溅射不同时间XPS结果分析
• 3.3.2 腐蚀产物膜结构与耐蚀性关系
• 3.3.3 镍基合金028在高氯离子环境下腐蚀试验评价
• 3.3.3.1 温度对镍基合金028腐蚀的影响
• 2分压对镍基合金028腐蚀的影响'>3.3.3.2 CO₂分压对镍基合金028腐蚀的影响
• 3.3.3.3 氯离子浓度对镍基合金028腐蚀的影响
• 3.4 本章小结
• 2对镍基合金028腐蚀产物膜的电化学研究'>第四章 高温高压下温度和CO₂对镍基合金028腐蚀产物膜的电化学研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验结果分析
• 4.2.1 极化曲线分析
• 4.2.2 交流阻抗谱分析
• 4.2.3 Mott-Schottky曲线分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 常温常压下氯离子浓度对镍基合金028的电化学研究
• 5.1 引言
• 5.2 试验结果分析
• 5.2.1 极化曲线分析
• 5.2.2 交流阻抗谱分析
• 5.2.3 Mott-Schootky曲线分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要