超级13Cr产品介绍[1]
超级13Cr油管在P110套管中往复磨损实验研究
超级13Cr油管在P110套管中往复磨损实验研究张福祥;杨向同;钱智超;李臻;窦益华【摘要】采用曲柄结构往复式磨损试验机对超级13Cr钢进行磨损实验,研究不同的接触力以及不同的摩擦频率对超级13Cr钢磨损性能的影响.实验结果表明,失重量及磨损效率都随着摩擦副的接触力的增大而增大,失重量及磨损效率也都随着摩擦频率的增大而增大.而摩擦系数随着接触力和摩擦频率的改变变化不大.采用SEM 观察并分析磨损表面形貌,探讨磨损机理.表明超级13Cr油管与P110套管之间的磨损机理以黏着磨损为主,表面形貌为片状剥落和犁沟共存.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)036【总页数】5页(P189-193)【关键词】超级13Cr油管;P110套管;往复磨损;磨损效率【作者】张福祥;杨向同;钱智超;李臻;窦益华【作者单位】中国石油塔里木油田公司,库尔勒841000;中国石油塔里木油田公司,库尔勒841000;中国石油呼和浩特石化公司,呼和浩特010070;西安石油大学机械工程学院,西安710065;西安石油大学机械工程学院,西安710065【正文语种】中文【中图分类】TH117.1在起下钻过程或轴向压力作用下油管发生屈曲变形后，套管与油管之间往往会发生往复式磨损[1]，造成局部管壁均匀减薄。
尤其在深井、超深井高温高压环境中，由于壁厚减薄引起油井管的抗内压或抗外挤能力降低，将直接影响管柱安全。
超级13Cr钢由普通13Cr添加Ni、Mo、Cu等元素发展而成[2]。
同时，超级13Cr钢中的碳含量减小到0.03%左右，抑制了Cr析出为Cr的碳化物。
Cr含量稳定在较高的水平，有效地防止了腐蚀的发生；因此超级13Cr油管在高温、高压高酸性油气井得以广泛应用。
P110套管用钢是目前常用的API 5CT标准油套管用钢[3]，在目前的油井管使用中得到了大量的应用[4]。
但如果超级13Cr油管与P110套管之间发生摩擦磨损就会给安全生产带来很大的风险。
超级13Cr马氏体不锈钢抗SSC性能研究
超级13Cr马氏体不锈钢抗SSC性能研究SSC Resistance of Super13Cr M art ensit ic Stainless Steel吕祥鸿1,赵国仙1,王 宇1,张建兵1,谢凯意2(1西安石油大学,西安710065;2衡阳华菱钢管有限公司,湖南衡阳421001) LU Xiang-hong1,ZH AO Guo-x ian1,WANG Yu1,ZH ANG Jian-bing1,XIE Ka-i y i2(1Xi an Shiyou Univ er sity,Xi an710065,China;2H eng yangValin M PM Co.,Ltd.,H eng yang421001,H unan,China)摘要:采用四点弯曲实验方法、电化学测试技术及扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了超级13Cr马氏体不锈钢在模拟工况和标准工况中的H2S应力腐蚀开裂(SSC)行为。
结果表明:超级13Cr马氏体不锈钢在标准工况条件下具有很高的SSC敏感性,裂纹起源于表面点蚀坑处,H2S腐蚀性气体的存在及Cl-浓度的增加显著降低超级13Cr马氏体不锈钢的点蚀电位,明显增加超级13Cr马氏体不锈钢的SSC敏感性;在模拟工况条件下,超级13Cr发生SSC的敏感性降低,没有发生开裂现象。
关键词:超级13Cr马氏体不锈钢;四点弯曲实验;应力腐蚀开裂;点蚀电位中图分类号:T G172.8 文献标识码:A 文章编号:1001-4381(2011)02-0017-05Abstract:H2S stress cor rosio n cracking(SSC)behav io r of super13Cr martensitic stainless steel at the simulated and standard environments has been studied w ith fo ur-po int bent test,electrochem ical measur em ent as w ell as Scanning Electro n Microscopy(SEM)analysis m ethods.T he results show that the super13Cr martensitic stainless steel behav es a hig h SSC susceptibility at the standard env-i r onm ents,and the cracks stem from surface corro sion pits because of the o ccurrence of H2S and Cl-making the pitting po tential o f super13Cr m ar tensitic stainless steel decreased sig nificantly.W hile at the sim ulated env ir onm ents,the SSC susceptibility of super13Cr martensitic stainless steel decr eased, and no cracks are found on the surface of the test specim en.Key words:super13Cr m ar tensitic stainless steel;four-point bent test;str ess cor rosion cracking;pit-ting potential随着CO2腐蚀日益成为阻碍油田继续开发的主要障碍,耐蚀性能良好的13Cr马氏体不锈钢在油田的应用逐渐广泛起来。
超级13Cr钢在含CO2的CaCl2完井液中应力腐蚀开裂行为
宜 在高 ｃ 一 ｌ 浓度 的环 境 中特别是 有微 量 Ｈ ｓ存 在的 。
环 境 中使 用 。超 级 １ Ｃ 钢 通过 添加 镍 和 钼 元 素 ３ｒ 而使 其在 Ｃ ，环 境 中拥 有 优 良抗 点 蚀 和 均 匀腐 蚀 Ｏ
ｌ 实 验
１ １ 实 验试样 ．
本 实验采 用 的材料 为超级 １ Ｃ 马氏体 不 锈钢 ， ３ｒ 其化 学 成分及 机械性 能 见表 １ 实 验试 样 尺 寸 为 ：０ ， ８ ｍ ｍ×１ ２ｍｍ×２ ｍ 试 样 工 作面 经 铣 床后 ， 细金 ｍ， 用 相砂 纸 打 磨 光亮 ， 后 按 照 国 际 标 准 ＩＯ ５ ９—２ 然 Ｓ ７３ ：
２Ｉ Ｏ
Ｈ， ｓ是导致 这类 腐蚀 失效 的主要 原 因 。 应力腐 蚀 开裂 （ Ｃ 是不 锈钢 一 。一般认 为 导致 应力腐 蚀 开裂有 ７个 基 本 因素 ： 料 的 电极 电位 、 液 中离 子 种类 及 浓 材 溶 度、 液 ｐ 溶 Ｈ值 、 材料成 分 、 材料 组 织 结构 、 应力 值 以
及 温度 ， 特别是 上 述几 个 因素 的 协 同作 用 是 应 力腐
蚀失 效 的 主要 原 因 。本 实验 从 应 力 、 温度 、 溶解 氧 、 有机 酸和腐 蚀 电 化学 行 为 等 方 面对 超 级 １ Ｃ 不 锈 ３ｒ 钢在 Ｃ Ｃ， ａ １ 完井 液 中的应 力腐蚀 开裂进 行 了研究 。
一
化学成分，， ％
Ｙ Ｓ
Ｃ Ｓ ｊ Ｍｎ Ｃ Ｎｉ Ｍ。 ｒ ｊ
机 械 性 能
Ｔ Ｅ Ｙｏ ｎ ｏｕｕ Ｓ Ｌ ｕ ｇ ｄ ｌｓ
ＭＰ ＭＰ ％ ａ ａ
Ｇ ＿ ｍ Ｐ
ａ
般认 为溶 解 氧 和 硫 氰 酸 盐 类 缓 蚀 剂 的分 解 产 物
13cr热处理工艺
13cr热处理工艺
13Cr是一种高铬不锈钢，通常用于油气开采行业中的钻井管、管线和其他钻井设备。
对于13Cr钢材，一般采用以下热处理
工艺：
1. 固溶退火：将13Cr钢材加热至950℃，保温一段时间，然
后冷却至室温，以消除材料的残余应力和改善塑性。
2. 水淬淬火：通过快速冷却的方式，增加材料的硬度和强度，但可能会导致材料脆性增加。
3. 水淬煮油淬火：通过水淬煮油淬火的方式，在增加材料硬度和强度的同时，减少材料的脆性。
4. 固溶淬火：将13Cr钢材加热至1000℃以上的高温，然后水
淬或油淬，以增加材料硬度和强度。
5. 氮化处理：将13Cr钢材置于氨气气氛中进行表面硬化处理，以提高材料的耐磨性和耐蚀性。
总的来说，热处理工艺的选择取决于所需的材料性能，通常需要对不同的热处理工艺进行试验和评估，以确定最佳的处理方案。
13cr14ni3w2vb化学成分
13cr14ni3w2vb化学成分摘要：1.13cr14ni3w2vb 合金的概述2.13cr14ni3w2vb 合金的化学成分及其特点3.13cr14ni3w2vb 合金的应用领域4.结论正文：13cr14ni3w2vb 合金是一种不锈钢材料，由于其良好的耐腐蚀性和机械性能，被广泛应用于各种工业领域。
接下来，我们将详细介绍13cr14ni3w2vb 合金的化学成分及其特点，以及它的应用领域。
13cr14ni3w2vb 合金的化学成分主要包括13% 的铬（Cr），14% 的镍（Ni），3% 的钨（W），2% 的钒（V），以及碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等元素。
这种合金的化学成分使其具有良好的耐腐蚀性和高温强度，同时也赋予了它良好的抗氧化性和耐磨性。
13cr14ni3w2vb 合金的主要特点有：（1）良好的耐腐蚀性：由于含有较高的铬和镍，13cr14ni3w2vb 合金具有良好的耐腐蚀性，能够在许多腐蚀环境中保持较长的使用寿命。
（2）高温强度：钨和钒的加入，提高了合金的高温强度和抗氧化性，使其在高温环境下仍能保持良好的机械性能。
（3）良好的抗氧化性：钨和钒的加入，提高了合金的抗氧化性，使其在高温环境中能够抵抗氧化性气体的侵蚀。
（4）耐磨性：合金中的钨和钒，可以提高合金的硬度，从而提高其耐磨性。
13cr14ni3w2vb 合金的应用领域非常广泛，主要包括：（1）石油化工：由于其良好的耐腐蚀性和高温强度，13cr14ni3w2vb 合金被广泛应用于石油化工设备的制造，如热交换器、管道等。
（2）航空航天：13cr14ni3w2vb 合金的高温强度和抗氧化性，使其在航空航天发动机的制造中有着广泛的应用。
（3）核能：在核能领域，13cr14ni3w2vb 合金也被广泛应用于核电站设备的制造。
总的来说，13cr14ni3w2vb 合金以其良好的耐腐蚀性、高温强度、抗氧化性和耐磨性，被广泛应用于各种工业领域。
宝山钢铁股份有限公司开发的超级13Cr钻杆在塔里木油田成功应用
六届 二次 年 会 论 文 集 ，２ ０ １ ２ ：２ ９ ４ — ２ ９ ６ ．
６ 参 考 文 献
［ １ ］李鹤林． 开发 高性 能钢管 促进石油工业 发展 ［ Ｎ］ ． 中国
冶 金 报 ，２ ０ １ １ － ０ １ — １ １ （ Ｃ ４ ） ．
『 ８ ］郑 磊 ，章传 国 ，张备 ，等 ． Ｘ Ｓ ０大直径 Ｕ Ｏ Ｅ焊管 的开
发 和应 用 『 Ｊ ］ ． 焊 管 ，２ ０ １ ２ ，３ ５ （ １ ２ ） ：１ ９ — ２ ５ ． 『 ９ ］Ｔ ｈ ｉ ｌ ｏ Ｒ ｅ ｉ ｃ ｕ ｅ ｌ ，Ｖ ｉ ｔ ａ ｌ ｌ ｙ Ｐ ａ ｖ ｌ ｙ ｋ ，Ｊ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ Ｂ ｅ ｉ ｓ ｓ ｅ １ ． 应 用 一
［ １ ３ ］彭在美． 试论 中国焊管产 能过剩和结 构调 整问题 ［ Ｃ ］ ／ ／ 中国金属学会 轧钢学会钢管学术委员会六届二次年会
论 文 集 ，２ ０ １ ２ ：１ ８ — ２ ５ ．
［ ４ ］杨 秀琴 ． 关 于我 国焊 接专 用 管 的发 展情 况 ［ Ｊ ］ ． 钢管 ，
２ ０ １ ２ ，４ １ （ ２ ） ：１ — ８ ．
［ １ １ ］王凤 成 ，崔晓峰 ，王 国胜 ，等 ． 螺旋缝焊 管预焊缺 陷 对精 焊质量 的影响 与控 制 『 Ｊ ］ ． 钢管 ，２ ０ １ ２ ，４ １ （ ２ ） ：
４９－ ５２．
『 ２ ］ 彭在美 ． 关 于石油专用管 焊管的结构调整若 干问题 的探
［ １ ２ ］韩秀林 ，闵祥玲． 保证产品质量稳定 开发国外 钢管 市
场『 Ｎ］ ． 中 国 冶金 报 ，２ ０ １ ２ — ０ ２ — ０ ７ （ Ｃ ４ ） ．
13Cr不锈钢的防腐机理(译文)
图4与特级13Cr不锈钢，特级22Cr不锈钢，特级25Cr不锈钢相比较，95千磅/平方英寸等级的特级13Cr不锈钢的应用极限范围.
给定的井况为：CO2分压压力达到100个大气压
H2S分压压力如横轴所示
图5SM13CRS-95的H2S~PH值图表（设定Nacl浓度为5%，实际屈服强度取90%）中，防止硫化应力裂纹的应用极限范围.
P
S
Ni
Cr
Mo
Ti
V
最大质量百分比
0.03
0.50
0.50
0.02
0.01
6.5
13.5
3.0
0.5
0.5
最小质量百分比
4.5
11.5
1.5
0.01
图2-1SM13CRS-95的拉伸特性图2-2SM13CRS-110的拉伸特性
其中TS：Tensile Strength抗拉强度
YS：Yield Strength屈服强度
图14特级13Cr不锈钢上的防腐表面薄膜的模型
2局部腐蚀的防腐机理
增加铬氧化物这一起钝化作用的覆盖薄膜的稳定性
1）在腐蚀产物中丰富铬的含量（如图15，16和17所示）.
2）通过增加添加剂钼的质量百分比，防止局部腐蚀.
图15在铁－铬合金中，温度和铬含量对CO2腐蚀速率的影响（CO2压力为3.0MPa，NaCl浓度为5％，试验时间为96小时，介质流速为2.5m/s）.
钼质量百分比12图19常规13cr不锈钢和特级13cr不锈钢的阳极极化曲线150氯离子含量为14co分压为27mpaiii特级13cr不锈钢的抗硫化应力裂纹的性能的作用效应图20氯离子和h对特级13cr不锈钢的硫化应力裂纹的影响30mpaco225应力为试验时间为336小时特级13cr不锈钢试验室
HP13Cr不锈钢工艺实践
HP13Cr不锈钢工艺实践袁续阳;祖峰;王丰产;宋智宇【摘要】天津天管特殊钢有限公司采用电炉出钢钢水与感应炉熔炼合金钢水相兑,通过LF、VOD、模铸工艺生产HP13Cr超低碳不锈钢,分析和检验结果表明,吹氧后碳含量可达0.017％.VOD还原后,Mn、Cr、Si元素的平均收得率分别可达89.4％、98.4％、84.6％,钢锭锻造后的管坯冶金质量均满足技术标准要求.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】不锈钢;管坯;电弧炉;感应炉;LF+VOD;模铸【作者】袁续阳;祖峰;王丰产;宋智宇【作者单位】天津天管特殊钢有限公司,天津300301;天津天管特殊钢有限公司,天津300301;天津天管特殊钢有限公司,天津300301;天津天管特殊钢有限公司,天津300301【正文语种】中文我国不锈钢的生产与应用正处在前所未有的高速发展期，世界范围内，不锈钢的生产与应用也进入了竞争更加激烈的新阶段[1]。
面对国内外这一形势，天津天管特殊钢有限公司于2006年进行了不锈钢冶炼设备改造，通过对实际生产数据分析，经验总结，不断改进生产工艺，目前生产的不锈钢产品质量合格，深得客户的信赖。
HP13Cr是超级马氏体钢不锈钢，含碳量低，加入一定量的Mo相当于提高了Cr的含量，再加上Ni的配合，可有效地提高HP13Cr耐蚀性能，特别是在含二氧化碳和硫化氢介质环境中的耐蚀性能有很大的提高。
因此，HP13Cr不锈钢在石油和天然气开采中，作为高钢级抗二氧化碳和硫化氢腐蚀的石油套管坯料，得到了广泛的应用。
其化学成分见表1。
HP13Cr不锈钢管坯生产工艺路径为：电炉钢水+感应炉预熔合金→LF（扒渣）→VOD→模铸主要设备技术参数见表2。
电炉冶炼采用“全管头（含铬、钼）+铁水”配料方案，降低入炉料的P、S含量及五害元素含量，生产数据表明：与“普通废钢+铁水”配料方案入炉料相比，可降低钢水60%初始S含量，降低到0.030%，同时回收废钢中铬、钼，其入炉料总装入量控制在 80～85 t，出钢量可控制在 58～60t。
13Cr
磁粉检验
漏磁检验
研究和发展
JFE钢铁自豪地拥有广泛的试验设施和新产品评估设备，对产品的研究和发展工作发挥了极大的作用，这使得用户 和钢铁工业以及其生产活动都受益非浅。
世界范围的服务网络
JFE钢铁在世界各地建有海外办事处和服务中心，详细地址和电话请见本介绍的最后一页。
3. 制造工艺
无缝滚轧机
无缝钢管是由芯棒式无缝钢管轧机式和带顶头式自动轧管机式工艺生产而成的，前者用于生产直径小于7英寸的钢 管，后者用于生产直径大于7英寸的钢管。但不论哪种轧机式工艺，每一个加热的钢坯都是在穿孔机上从中心穿孔，然 后将穿孔的毛坯运到芯棒式无缝管轧机上或是带顶头式轧管机上，在轧管机上用芯棒或顶头进行轧制，芯棒或顶头取出 后，被轧制的管子需要重新进行加热，然后在拉力减径机或定径机上轧出需要的壁厚和长度。JFE钢铁还通过采用先进 的设备和技术，包括涡流，超声波，漏磁和磁粉探伤装置进行检验，以保证稳定的高质量。
D
再热炉
拉力减径机 定径机
镦锻加厚机 E
F
E
F 矫正机
G
套管
油管 通径试验
H
热处理炉
定径机 G
无损检验 超声波检验 涡流检验 磁粉检验
加工接头
外观及尺寸检验 接箍拧接机
标识，表记 涂层
套管，油管 加工 水压实验
H
套管，油管
4. JFE系列技术条件
技术条件 制造工艺
工艺 : 无缝 热处理:淬火及回火／奥氏体形变回火
1. 保证良好密封性 2. 减少肩部损换坏 3. 良好的防止妞距过大的能力 4. 良好的抗密封的粘接能力
1. 增强抗腐蚀性 2. 高流动效率
2）FOX螺距变化的概念
A.当接头拧接时，齿距的缝隙紧密
宝山钢铁股份有限公司顺利完成首批BT-S13Cr110超级13Cr油管生产
● 信 息
宝山钢铁 股份有 限公司顺利完成首批 Ｂ — １ Ｃ ｌ ０ Ｔ Ｓ ３ ｒ１ 超级 １ Ｃ 油管生产 ３ｒ
２０ ０ ９年 ｌ ，宝 山钢铁股份有限公 司顺利完成 了首批供 中石油塔里木油 田公司使 用的 Ｂ － １ Ｃ ｌ０油管。 ２月 Ｔ Ｓ ３ ｒ１
塔里木油 田的“ 三超 ”超深 、超高压 、超 高温 ） 高腐蚀 油气井开发是世 界级难题 。在这样 的井况环境下 Ａ Ｉ （ 和 Ｐ 系列 高频直缝焊管生产 ［ ． Ｍ］北京 ：冶金工业出
版 社 ．１ ８ ． ９５
［］李 鹤林 ，郭生武 ，冯耀荣 ， ． ２ 等 高强度微合金管线钢显
微组织分析与鉴别 图谱 ［ ． Ｍ］ 北京 ：石油工业 出版社 ，
２ ００１ ．
（ 修定 日期 ：２ １— １ １ ） ０ ０ ０ — ２
表 ３ Ｘ７ ０钢级 Ｈ Ｗ 钢管的几何尺寸 Ｆ
４ 结
语
屈 强 比。
通过研制和开发 Ｘ ０ ７ 钢级 Ｈ Ｗ 海底用管线钢 Ｆ
管 。得 出以下结论 ：
（ ）焊缝经热处理后硬度与母材相当，焊缝与 ４ 母材的晶粒度均在 Ａ Ｔ １ ２ Ｓ Ｍ Ｅ 标准的 １ 级以上 ， １ ０
（）由于钢管在制造和试验过程中存在加工硬 焊缝与母材达到等韧性效果。 １ 化和受包辛格效应影响。因此确定原料横 向最低屈 服 强度 时应 比规定 的最小 值 增加 ３ ａ ０ＭＰ 。原 料纵 向屈服强度应 比规定的最小值 降低 １ Ｐ ，以此 ０Ｍ ａ 达到制管后钢管性能满足规定要求 。 （ ）Ｘ ０ ２ ７ 钢级海底管线管的成型、焊接及热处 理等关键工艺技术控制合理 ．成型后适当采取大开 口角和高挤压力的方法能够保持焊缝质量稳定。 （ ）开发的 Ｈ Ｗ 海底管线钢管的管体及焊缝 ３ Ｆ 不仅具有高的强度和冲击韧性 。同时具有较稳定的
宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂成功试轧超级13Cr套管
宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂成功试轧超级13Cr
套管
谢麒麟
【期刊名称】《钢管》
【年(卷),期】2007(36)6
【摘要】2007年11月．宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂成功试轧出两根中139．7mm超级13Cr套管。
本次轧制的超级13Cr套管合金含量达20％，轧制难度大，是钢管产品中的“精品”。
目前，国内还没有批量生产能力。
【总页数】1页(P36-36)
【关键词】宝山钢铁股份有限公司;钢管厂;套管;试轧;宝钢;生产能力;金含量;轧制【作者】谢麒麟
【作者单位】宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG338
【相关文献】
1.宝山钢铁股份有限公司顺利完成首批BT-S13Cr110超级13Cr油管生产 [J], 邹炯强
2.宝山钢铁股份有限公司超级13Cr油套管产品家族又添新军 [J], 张忠铧
3.宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂Ф610mmERW焊管机组生产出高品质套管和管线管 [J], 陆明和
4.张力减径机可调机架技术在宝山钢铁股份有限公司宝钢分公司钢管厂试验成功[J], 谢麒麟
5.宝山钢铁股份有限公司开发的超级13Cr钻杆在塔里木油田成功应用 [J], 赵鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
13Cr不锈钢腐蚀性能研究
13Cr不锈钢腐蚀性能研究近年来,随着油气田开发环境越来越苛刻，普通材质的油套管已不能达到耐蚀性能的要求，比如常用的J55、N80、P110等。
对此，有些油田开始选用高级耐蚀材料，因此，不锈钢油套管材料在油气田中的研究应用开始备受关注，其主要原因就在于它具有良好的耐腐蚀性能。
13Cr不锈钢是一种耐蚀性相对较高的石油管材，其主要是靠添加12～14%（质量分数）的Cr来提高材料的CO2腐蚀抗力，并在较为苛刻的腐蚀环境下有着较强的耐腐蚀性能，因而被各大气油田所使用。
13Cr不锈钢在腐蚀环境下的腐蚀行为研究一直是国内外研究的一个热点。
影响13Cr不锈钢腐蚀行为的因素主要有温度、CO2分压、流速、Cl-浓度等。
研究发现，13Cr不锈钢表面所形成腐蚀产物膜薄而致密，保护性较强，材料的腐蚀速率较小，但仍随温度的升高而增大；CO2分压的升高可导致材料腐蚀速率的提高；介质流速增大，材料的腐蚀速率随之增大；超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀速率与Cl-浓度有很大关系，Cl-浓度增大其均匀腐蚀速率有下降的趋势。
针对13Cr不锈钢油套管材料在油田各种环境下所面临的腐蚀问题，介绍了其腐蚀性能研究现状，分析了在高温高压环境及酸化环境下的腐蚀行为，简要说明了13Cr不锈钢几种常见的局部腐蚀类型，并提出了今后13Cr不锈钢及其腐蚀行为研究的重要方向，以期为油田油套管选材提供重要参考。
对13Cr不锈钢研究今后应侧重以下几个方面：目前13Cr不锈钢在国内已基本实现了国产化，但在实际应用中还存在许多不足或缺陷，国内制造商或研发机构应进一步加强管材成分和结构设计、生产工艺优化等。
应对13Cr不锈钢开展全面系统研究。
如腐蚀类型包括常温均匀腐蚀、高温高压腐蚀、集中典型局部腐蚀等，腐蚀介质应有水溶液、含CO2油气井地层水、含H2S地层水，油田注水、酸化体系等，腐蚀性组分应有CO2、CO2/H2S、O2/H2O、各种加入缓蚀剂的强（混）酸等。
目前对13Cr不锈钢腐蚀机理的研究还不够，还有许多工作可做，如不同腐蚀环境下的均匀腐蚀和局部腐蚀机理、腐蚀产物膜的防护机制和不同条件下发生点蚀临界条件等。
13Cr和超级13Cr不锈钢在CaCl2完井液中的腐蚀行为研究
华中科技大学硕士学位论文摘要本论文研究的主要目的是为了弄清13Cr钢和超级13Cr不锈钢在含有CO2的完井液盐水环境中，温度、盐水浓度和应变对其SCC的影响，研究溶解氧与醋酸含量对SCC的影响以及试样在有无应变条件下的腐蚀电化学行为之间的区别。
论文采用了四点弯曲法、U形环试验、表面分析方法和电化学测试技术（主要是恒电位极化、快/慢动电位极化和电化学噪声）主要讨论了温度、应变、溶解氧含量和醋酸对两种金属材料在有应变和无应变条件下的腐蚀行为的影响。
13Cr不锈钢的研究结果表明：13Cr不锈钢在不除氧的33wt%CaCl2盐水中，在100℃和150℃主要产生均匀腐蚀和点蚀。
在除氧的33wt%CaCl2盐水中，在100℃和150℃主要产生均匀腐蚀和裂纹。
醋酸的加入加速了13Cr不锈钢的均匀腐蚀，且随着其浓度的增加腐蚀速率增加；在不除氧条件下醋酸能加速点蚀发展，而在除氧条件下有抑制裂纹发展的趋势。
体系温度提高同样促进了13Cr不锈钢的腐蚀速率。
电化学试验的结果和挂片试验的结果相一致，通过电化学噪声证实了在研究条件下13Cr钢将在很短的时间内萌发点蚀。
超级13Cr不锈钢的研究结果表明：醋酸能够提高超级13Cr钢在不除氧33wt% CaCl2盐水中的SCC敏感性；但是，在除氧条件下醋酸却能降低超级13Cr钢的SCC 敏感性。
SEM形貌图显示超级13Cr钢在33wt% CaCl2盐水中1.0MPa CO2和150℃条件下为沿晶型SCC。
超级13Cr钢在除氧33wt% CaCl2盐水中1.0MPa CO2和150℃条件下，当醋酸存在时，钝化能力显著降低。
恒电位极化和动电位极化曲线测试结果证实了超级13Cr钢SCC起源于第二个活化-钝化转化区的阳极溶解。
关键词：13Cr不锈钢，超级13Cr不锈钢，完井液，CO2，SCC，溶解氧，醋酸华中科技大学硕士学位论文AbstractThe purpose of this work was to clarify the effect of temperature, brine concentration, dissolved O2, acetic acid and the strain on SCC, and the difference in corrosion electrochemical behavior between specimens with and without stress for 13Cr and super 13Cr stainless steels in completion fluids containing CO2. The effects were investigated by using the four-point bend test, U-bend test, the surface analysis and electrochemical measurements (potentiostatic polarization, potentiodynamic polarization and electrochemistry noise).The study results for 13Cr stainless steel showed that in 33% CaCl2brine with no deoxidization, 13Cr stainless steel mainly suffered general corrosion and pitting corrosion both at 100℃and 150℃; however, in 33% CaCl2 brine with deoxidization, 13Cr stainless steel mainly suffered general corrosion and cracks both at 100℃and 150℃. The adding of acetic acid could accelerate the general corrosion and the general corrosion rate increase with the enhancement of the acetic acid concentration. And the pitting corrosion was overspreaded by the adding of the acetic acid concentration in 33% CaCl2brine with no deoxidization, but the cracks was restrained by the adding of the acetic acid concentration in 33% CaCl2brine with deoxidization. The corrosion rate was also accelerated by the system temperature. The results of electrochemistry test were consistent with the exposure experiment results, and the pitting corrosion bourgeon of 13Cr stainless steel under the test condition in short time was confirmed by electrochemistry noise spectrum.The results for super 13Cr stainless steel showed that acetic acid increased the stress corrosion cracking susceptivity of super 13Cr stainless steel in 33wt% CaCl2 brine at 150℃and 1.0MPa CO2 under no deaerated condition, but it reduced the SCC susceptivity under deaerated condition. SEM morphology showed that SCC of super 13Cr stainless steel was intergranular cracking mode in the 33wt% CaCl2brine at 150℃and 1.0MPa CO2. The passivate ability of super 13Cr stainless steel was weakened in the deaerated 33wt% CaCl2华中科技大学硕士学位论文brine at 150℃and 1.0MPa CO2especially presence of acetic acid. The results of potentiostatic polarization and potentiodynamic polarization experiments demonstrated that the cracking is initiated by the anodic dissolution in the secondary active-passive transition region.Keyword: 13Cr stainless steel, super 13Cr stainless steel, completion fluid,CO2, SCC, dissolved oxygen, acetic acid华中科技大学硕士学位论文目录摘要 ..................................................................................................................(I) ABSTRACT.................................................................................................... (II) 1绪论1.1前言 (1)1.2金属材料的SCC (2)1.3不锈钢SCC研究现状 (9)1.4课题的提出、意义及研究内容与目的 (15)2 实验装置和方法2.1实验材料 (17)2.2实验介质 (20)2.3实验装置 (21)2.4实验方法 (24)2.5实验分析 (25)3 13CR钢在含CO2完井液中的腐蚀行为3.1温度和应变对13C R不锈钢腐蚀行为的影响 (26)3.2溶解氧和醋酸对13C R不锈钢腐蚀行为的影响 (29)3.313C R钢腐蚀表面分析结果 (29)3.413C R不锈钢腐蚀电化学行为 (31)3.5本章结论 (34)4 超级13CR钢在完井液中的SCC4.1溶液盐浓度对超级13C R不锈钢SCC的影响 (36)华中科技大学硕士学位论文4.2应变对超级13C R钢SCC的影响 (36)4.3温度对超级13C R不锈钢SCC的影响 (38)4.4体系溶解氧和醋酸含量对超级13C R钢SCC的影响 (39)4.5试样表面分析结果 (40)4.6超级13C R钢电化学测试 (45)4.7讨论 (49)4.8结论 (50)5 总结与创新5.1 本文主要结论 (51)5.2本文创新点 (52)致谢 (53)参考文献 (54)附录1 攻读硕士学位期间发表学术论文目录 (59)华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 前言金属腐蚀遍及国民经济和国防建设的各个领域，危害十分严重[1]。
超级13Cr油套管钢的点蚀行为研究
度 是 影 响超 级 １ ３ Ｃ ｒ 铜 点蚀 发 生 的主 要 原 因 ，材料 的 点蚀敏 感性 均 随 Ｃ ｌ 一 浓度 和 温度 的升 高而 增
关键 词 ：油 井管 ：油套管 ；超级 ｌ ３ Ｃ ｒ 钢 ；点蚀 ；临界 点蚀温度
中 图分类 号 ： Ｔ Ｅ ９ ８ ８ ． ２
文献标 志码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ２ ０ — ０ ５
Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｂｅ ｈａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｓ ｕｐ ｅ ｒ １ ３ Ｃｒ Ｃａ ｓ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｔｕｂｉ ｎｇ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
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13cr材质标准
13cr材质标准
13Cr材质是一种高强度、高耐腐蚀性的不锈钢材料，常用于石油、天然气等领域的钻井工具、油管和井口设备等部件。
13Cr材质的标准主要有API SPEC 5CT、NACE MR0175/ISO 15156、ISO 13680等，其中API SPEC 5CT是13Cr材质的主要标准之一，规定了13Cr 材质的化学成分、机械性能、硬度、冲击韧性、晶间腐蚀敏感性等方面的要求，并对其进行了分类。
NACE MR0175/ISO 15156和ISO 13680则对13Cr材质在酸性、高温、高压等极端环境下的耐腐蚀性能进行了测试和评估，用于保证其在实际应用中的安全可靠性。
13Cr材质的标准化能够为钻井工具、油管等油气设备的制造、使用和维护提供依据，有助于提高其质量和可靠性，保障石油、天然气等能源资源的开采和利用。
- 1 -。
80KSI-SUP13Cr超级马氏体不锈钢管成形与热处理工艺
80KSI-SUP13Cr超级马氏体不锈钢管成形与热处理工艺刘富强;王锦永;陈明义;董俊超
【期刊名称】《金属加工:热加工》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】超级马氏体不锈钢管传统生产工艺是铸锭经过锻造开坯,然后通过热穿孔或热挤压工艺成形,存在成材率低的缺点。
通过连铸坯+63MN卧式挤压机热挤压成形,然后经过1000℃×120min风冷+630℃×240min空冷+635℃×210min空冷的热处理工艺,生产出了80KSI-SUP13Cr钢管。
经检测:材料的抗拉强度为868~875MPa、屈服强度为570~590MPa,伸长率为23%~24%,硬度为
23.5~24.9HRC,-10℃横向冲击吸收能量为131~143J,满足了耐腐蚀合金无缝管ISO 13680—2010《石油和天然气工业.用作管套、管道和接箍的耐腐合金无缝钢管.交货技术条件》的技术要求。
【总页数】4页(P72-75)
【作者】刘富强;王锦永;陈明义;董俊超
【作者单位】新兴铸管股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
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3.S32750超级双相不锈钢管钨极氩弧焊焊接工艺研究
4.海洋
石油平台超级双相不锈钢管线焊接工艺研究5.超级双相不锈钢管-管板焊接工艺的确定
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13CrMoSi5-5力学性能13CrMoSi5-5化学成分
合金结构钢：15CrMo、20CrMo、42CrMo、20Cr、40Cr、10CrMoAl、38CrMoAl 12CrMoVNi、30CrMnSiA
舞阳钢厂订货周期：
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13CrMoSi5-5
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9000
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18
2500
10200
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22
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欧标容器板
13CrMoSi5-5
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2200
8000
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≤60
400
510-690
27
34
40
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390
500-680
100
380
490-670
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CL－:33687 mg/l；PH:6.0；CO2分压:2.5Mpa；运行时间:240h 0.6918 0.0967 0.0288 2.1271 1.3643 0.0610 0.6713 0.3837 0.0360 L80-13Cr在90℃时表面光滑 150℃、180℃表面均有针孔状点蚀；其 余钢种在各试验条件下腐蚀试样表面均 光滑
0.031 0.0159
光
光 光
滑
滑 滑
PCO2=3.5MPa，T= 150 ℃,t=240h，V＝1.5m/S
3.5％NaCl溶液腐蚀试验结果
钢号
L80-13Cr 腐蚀速率,mm/a 0.8725
备
注
局部腐蚀
B13Cr110
B13Cr110U B13Cr110S
0.4194
0.034 0.0159
动 态
B13Cr110U
B13Cr110S
试验条件
0.0138
0.0318
0.0184
Cl－:33687 mg/l；PH:6.0；介质流速:2.0m/s；CO2分压:2.5Mpa；运行时间 :240h
典型静态点蚀形貌（8X）
L80-13Cr-90℃（点蚀）
L80-13Cr-150℃ （点蚀）
L80-13Cr-180℃ （点蚀）
3802
管 体
2633.2KN（580.0kips）
大生产及评估情况
c. 外压至失效试验
牌 号 规格 139.7 *9.17m m 试验压力 失效位置
B13Cr110
B13Cr110U
97.0MPa
119
管 体
管 体
B13Cr110S
API Bull 5C2
106
管 体
92.9MPa（13470psi）
超级13Cr高抗CO2腐蚀油套管介绍
宝山钢铁股份有限公司
产品的抗CO2腐蚀性能
腐蚀评价试验仅仅模 拟井矿介质中水的组 成、压力、流速，试 验时液体为100％的 水介质，而油套管实 际使用环境为油、气、 水的混合体，实际腐 蚀速率会大大降低。
高压釜试验结果比较
钢 种 90℃ 0.0587 150℃ 0.4263 180℃ 0.9964
大生产及评估情况
d. 静水压试验
牌号
B13Cr110U
规格
139. 7*9.17 mm
试验压力
138MPa
失效位置
管体
B13Cr110S
API Bull 5C2
150MPa
堵头
87.15MPa（12640psi）
大生产及评估情况
1.上卸扣后螺纹情况
3.水压爆破试验
2.外压至失效试验
4.实体拉伸断裂
大生产及评估情况
超级13Cr BGC 139.7×9.17套管的实物水平
屈服强度 （MPa） Min B13Cr110 实物水平 B13Cr110U B13Cr110S 800 800 780 Max 850 850 850 抗拉强度 （MPa） Min 862 862 862 Akv，J
(T-10-0)
B13Cr110S-150℃
L80-13Cr-180℃
B13Cr110-180℃
Байду номын сангаас
B13Cr110U-180℃
B13Cr110S-180℃
3.5％NaCl溶液腐蚀试验结果
钢号 L80-13Cr 腐蚀速率,mm/a 0.2548 备 注
局部腐蚀
B13Cr110
B13Cr110U B13Cr110S
0.080
139.7* B13Cr110U 9.17mm B13Cr110S
—— 均未出现粘扣现象！
大生产及评估情况
b. 拉伸至失效试验
牌号 B13Cr110 B13Cr110U 规格 139. 7*9.17 mm 拉伸载荷，KN 3582 3513 断裂位置 管 体 管 体
B13Cr110S
API Bull 5C2
*: 年腐蚀率：mm/a
备 注
L80-13Cr
B13Cr110
0.0252
0.0053 0.0042
0.3158
0.0117 0.0128
0.9704
0.0140 0.0160
静 态
B13Cr110U B13Cr110S 试验条件 L80-13Cr B13Cr110
L80-13Cr在各试验温度下均出现点蚀； B13Cr110在180℃出现点蚀和选择性腐蚀 ；其余状态下各钢种腐蚀试样表面均光 滑
光
光 光
滑
滑 滑
PCO2=3.5MPa，T= 180 ℃,t=240h，V＝1.5m/S
大生产及评估情况
宝钢根据用户需求分别生产了2 7/8“、3
½ ” 、5 ½ “等不同规格的B13Cr110、
B13Cr110 U、B13Cr110S超级13Cr油套管， 试制产品的力学性能完全满足API ISO 13680 标准要求。其中B13Cr110已批量用于中石化 吉林勘探新区、中石油大庆油田、西南分公 司等。
钢 种
硬度 HRC Max 33 32 34
Min 40 60 60 T-10-0:21 L-10-0:40
API标准
758
965
862
40
大生产及评估情况
实体性能(BGC)
a.上卸扣试验 牌号
B13Cr110
规格
上、卸扣次数 上扣设定扭矩
5，4 4，3 4，3 7210（N· m） 7210（N· m） 7210（N· m）
B13Cr110-150℃（光滑）
B13Cr110U-180℃ （光滑）
B13Cr110S-180℃ （光滑）
典型CO2动态腐蚀形貌
L80-13Cr-90℃
B13Cr110-90℃
B13Cr110U-90℃
B13Cr110S－90℃
L80-13Cr-150℃
B13Cr110-150℃
B13Cr110U-150℃