310S不锈钢晶界相对高温高压高含硫环境下耐晶间腐蚀性能的影响

摘要

针对310S不锈钢在油气田高含硫环境下的腐蚀失效问题,使用Thermo-calc软件计算得到了310S不锈钢相图以及各析出相在平衡状态下的质量分数含量.将310S不锈钢试样先在1150℃下固溶处理2h,以消除其晶粒内原本存在的析出相;随后将固溶处理后的310S不锈钢分别在700、800、900℃下时效2h,以模拟310S不锈钢的热加工过程,并得到不同温度下的析出相.使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察各热处理状态下310S不锈钢晶界析出相.通过极化曲线(Tafel)、电化学阻抗谱(EIS)和双回路电化学动电位再活化(DLEPR)法研究了310S不锈钢各热处理状态下的晶间腐蚀敏感性;使用高温高压釜模拟油田高温高压高含硫工况,通过SCC试验研究了各热处理状态下310S不锈钢在工况下的晶间腐蚀敏感性.结果表明:随着敏化温度的增加,310S不锈钢晶界密度逐渐升高,析出相尺寸逐渐增大、含量逐渐升高;随着其析出相尺寸、含量的升高,310S不锈钢晶间腐蚀敏感性也逐渐升高,在高温高压高含硫环境下有明显的晶间腐蚀现象存在.