LPC混合稀土改善ZG25CrNiMo耐HS腐蚀能力的研究

摘要

防喷器是油气田井控装置的关键部件，对钻井、修井等作业过程中控制井口压力、防止井喷事故起着非常重要的作用。ZG25CrNiMo广泛应用于防喷器铸件的生产。我国油气田中硫化氢含量均较高，硫化氢对油气田设备的腐蚀较为严重，这就对ZG25CrNiMo的耐腐蚀性提出了一定的要求。LPC混合稀土是一种新型稀土，是富铈稀土提钕提铈后的副产品。目前应用范围有限，严重影响了我国稀土行业的发展。大量研究表明稀土可以改善钢的耐蚀性。本文通过实验室试验研究，分析了LPC混合稀土对ZG25CrNiMo的组织、夹杂物和湿硫化氢环境下耐腐蚀性能的影响，得出以下结论：
　　 （1）LPC混合稀土在ZG25CrNiMo中起到脱氧脱硫、净化钢液、改善夹杂物形貌、细化晶粒、微合金化等作用，可以提高ZG25CrNiMo的综合性能。这与富铈稀土等在钢中作用相同，可以代替富铈稀土等加入ZG25CrNiMo以改善力学性能。
　　 （2）通过在NACE溶液A溶液中不同浸泡时间得到ZG25CrNiMo铸态和热处理态均匀腐蚀速率分别为0.505g/（㎡·h）和0.310g/（㎡·h），依据金属耐蚀性十级标准分别属于7级和6级。
　　 （3）LPC混合稀土含量分别为0.058％、0.118％和0.59％的ZG25CrNiMo铸态平均腐蚀速率分别为0.374g/（㎡·h）、0.345g/（㎡·h）和0.246g/（㎡·h），热处理态平均腐蚀速率分别为0.241g/（㎡·h）、0.210g/（㎡·h）和0.109g/（㎡·h），无论是铸态还是热处理态耐蚀性均为6级，均属于尚耐蚀范畴，与不含LPC混合稀土的ZG25CrNiMo相比耐蚀性有很大提高。
　　 （4）与不含LPC混合稀土的热处理后ZG25CrNiMo相比，LPC混合稀土的加入可以提高ZG25CrNiMo在湿硫化氢环境下抗应力腐蚀能力，但抗应力腐蚀能力并非随着LPC混合稀土含量的增加而提高。