316L不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为_邵暘洋
316L不锈钢耐腐性性能
不锈钢316L的耐腐蚀性能不锈钢316L的耐腐蚀性能316L(UNS S31603)是以钼为基础的奥氏体不锈钢，这个不锈钢与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比，具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。
这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。
一般属性316(UNS S31600), 316L(S31603), 317L(S31703) 是以钼为基础的奥氏体不锈钢, 与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比，具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。
这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。
在要求更佳抗一般腐蚀和点腐蚀性能的应用中，317L比316或316L更受欢迎，因为317L含钼量达3-4％，316和316L的含钼量只有2-3％。
316 合金和316L 和317L铜-镍-钼合金还具有奥氏体不锈钢的典型特征，即良好的加工性及成形性。
耐腐蚀一般腐蚀和18-8不锈钢相比，316，316L和317L在大气环境下和其他温和环境下具有更佳的耐腐蚀性。
一般来说，不腐蚀18-8不锈钢的媒介，都不会腐蚀含钼的等级。
唯一例外的是高氧化性酸，如硝酸，含钼的不锈钢对这种酸的耐腐蚀性较弱。
在硫酸溶液中，316和317L比其他铬-镍类型的等级具有更良好的耐腐蚀性。
在温度高达120°F（38°C）的条件下，这两个等级对高浓度溶液都有良好的耐腐蚀性。
当然，使用期间的测试是必不可少的，因为作业条件和酸性污染物可能严重影响腐蚀速率。
浓缩含硫气体时，这两种等级比其他类型的不锈钢具有更好的耐腐蚀性。
然而，在这样的应用中，酸浓度对腐蚀速率的影响相当大，这一因素要慎重考虑。
含钼不锈钢316和3 17L，对其他各种环境都有一定的耐腐蚀性。
以下的腐蚀数据表明，这些合金在沸腾的20%磷酸溶液中，表现出优越的耐腐蚀性。
它们也被广泛应用于处理热有机酸和脂肪酸。
食物，医药产品的制造和处理，通常用到含钼的不锈钢，因为要尽量减少金属污染。
316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀行为研究
316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀行为研究近年来，316L不锈钢在生物医用领域得到了广泛应用，然而，它在生物环境中的微动磨蚀行为研究仍然是一个挑战。
本文研究了316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀行为，通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和失重法等方法对其进行分析。
实验结果表明，316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀行为表现为磨损和附着两种主要形式。
在磨损过程中，316L不锈钢表面出现微小粒子剥落和表面凹坑等现象，表明其表面结构遭受了损坏。
同时，不锈钢表面还出现有明显的疲劳条纹，表明其表面经受了较强的摩擦力。
在附着过程中，316L不锈钢表面会发生沉积或附着一些离子、小颗粒或生物组织等，这将会在不锈钢表面产生腐蚀反应，形成局部蚀孔，加剧了不锈钢的损伤。
综上所述，316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀行为是由于磨损和附着两种力学过程协同作用引起的。
在生物环境中，生物组织和溶液中的离子等物质会进一步影响其微动磨蚀行为。
因此，为了保证316L不锈钢在生物医用领域的应用质量，必须对它在生物环境中的微动磨蚀行为进行深入研究，以寻求有效的抗蚀、抗磨损措施。
针对316L不锈钢在Saline溶液中的微动磨蚀问题，研究人员提出了多种方法来优化其性能。
例如，可通过改进不锈钢表面的处理工艺，提高其表面的抗蚀性和耐磨性。
此外，还可以通过涂覆一层具有良好耐蚀性和耐磨性的涂层来保护316L不锈钢表面。
在材料组成方面，有研究指出，添加微量的微量元素（如钼、钒、铌等）到316L不锈钢中可以显著提高其抗腐蚀性和耐磨性。
此外，对材料表面进行负载纳米颗粒也可提高其耐磨性能。
对于生物环境中存在的问题，研究人员也提出了相应的解决方案。
例如，可以使用生物相容性较好的材料来取代316L不锈钢，以减少生物组织对不锈钢的腐蚀和磨损。
另外，通过调节溶液的成分和pH值等参数，可以减少生物体内发生的化学反应，从而减少对316L不锈钢的腐蚀和磨损。
Cl_浓度对316L不锈钢点蚀行为的影响_张金钟
0前言在油气生产过程中，随着气驱工艺的使用以及原油气中原有的CO 2，出现了越来越多的CO 2腐蚀问题。
一般地，油气田的CO 2腐蚀环境中的Cl -浓度很高，普通材料在此腐蚀环境中腐蚀相当严重。
对于不锈钢，Cl -的存在会导致更加严重的腐蚀，甚至点蚀穿孔，这类局部腐蚀危害力极强［1~2］。
不少学者针对不锈钢的点蚀问题进行了大量研究工作。
S Ahmad 等人研究了不同的不锈钢在海水中的点蚀行为，他们使用的不锈钢有317L 、254、3127等，经过研究发现，316L 不锈钢的点蚀电位最低，说明该不锈钢发生点蚀的可能性最大［3］。
梁明华等人用动电位和横电位测定方法研究了在饱和CO 2溶液中Cl -对22Cr 不锈钢的点蚀作用，结果发现，该不锈钢的临界点蚀温度随着Cl -浓度升高而降低，而温度在点蚀温度以上才会发生稳定的点蚀，在临界点蚀温度以下，点蚀点处于压稳状态［4］。
VShankar Rao 等人用动电位极化方法研究了216L 和316L 不锈钢在稀硫酸中不同氯离子浓度下的点蚀电位，发现当氯离子的浓度升高时，点蚀电位下降［5］。
1实验材料与实验方法1.1实验材料实验中使用的316L 不锈钢的成分见表1。
Cl -浓度对316L 不锈钢点蚀行为的影响张金钟１谢俊峰２宋文文２廖芸１郑初１刘遇春１林普１１．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都６１００１７２．中国石油塔里木油田公司，新疆库尔勒８４１０００摘要：运用电化学动电位扫描、电化学交流阻抗技术、金相显微以及电子扫描显微技术，对常温常压下，不同浓度的Cl -对316L 不锈钢的CO 2腐蚀作用进行了一系列实验。
经过实验结果发现，316L 不锈钢呈现出整体腐蚀速率不高而局部腐蚀严重的态势，当氯离子的浓度升高时，316L 的腐蚀表现出整体腐蚀速率有很小的上升，而点蚀电位随着氯离子浓度的上升而降低，导致严重的点蚀。
说明氯离子浓度的升高使点蚀电位严重下降，在该环境下316L 不锈钢的腐蚀主要为点蚀特征。
316L不锈钢在熔融LiCl-3%Li2O中的腐蚀行为
ｐ ｒｓｅｌ ｎａｔ［］ ｅ／ｔｅ ｃ ｔｃｓＪ．Ｗｅｒ１ ９ ，０ ： ３ － ４ １ ｏ ａ ，９ ７ ２ ３４ ４ ４ ． ［ １ 刘雅政．材料成 形 理论 基础 ［ ．北 京 ：国 防 工业 出 版社 ， ８ Ｍ］
Hale Waihona Puke 作者 简介： 常晓亮 （９ Ｏ ， ， １８ 一）男 吉林长春人 ， 士研究生 。 硕
导 师 ： 俊 善 教 授 张
放 人烘 干 箱 中 烘 干 备 用 。试 验 装 置 是 由石 英 玻 璃 管、 真空泵 、 筒式 炉 为 主构 成 的真 空 加 热装 置 ， 配合
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维普资讯
ｂ ｈ ａ ｔ ｌ ｒ ｓ ｕ ｅ ｏ ｘ ｇ ｎ ｙ ｔ ｅ ｐ ｒ ｉ ｅ ｓ ｒ ｆｏ ｙ ｅ ． ａｐ
Ｋｅ ｒ ： ３ ６ ｔｉｌｓ ｔｅ；ｍｏｔｎｓ ｌ；ｃ ｒ ｓｏ ｙ ｗｏ ｄｓ １ Ｌ ｓａｎｅ ｓｓｅ ｌ ｌｅ ａｔ ｏ ｒ ｉｎ ｏ
０ 引 言
核能 因其资 源上 的优势 已获 得 巨大 的发 展 。但 是使用 后 的核燃 料 （ 即乏燃 料） 仍具 有 相 当强 的辐 射 和很 长 的半 衰期 ， 果处 理 不 当会对 环 境 产 生 持 久 如
１ 处 的铜 钨合 金 ， 以触 头 尾部 铜 使 用 的硬 ０ｍｍ 所
度实 际上 就是这 部分 的硬度 ， 对 于 Ｃ Ｗ８ ／ ｕ整 这 ｕ ０Ｃ 体式 触头 的应 用具 有理论 和 实际应 用价 值 。
316L不锈钢在高含氯乙二醇溶液中的腐蚀行为研究
表 ２ 乙二 醇 溶液 成 分
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃｏｍ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ
１．２ 方法 及设 备 １．２．１ 实 验 设 备
扫描 电镜 （ＳＥＭ）及 能 谱 （ＥＤＳ）分 析采 用 四川 大 学 分 析 测试 中心 的 ＪＳＭ－５９００ＬＶ 日本 电子扫 描 电镜 进行 ，分 辨 率 为 ３．０ｎｍ（ＨＶ 方 式 ）。
王斌 ：男 ，１９６５年 生 ，副教授 ，主要研 究方 向为金 属表 面处理 技术及 腐蚀 机理 、金属 熔体 处 理技 术及 其 晶粒 细 化机理 、纳 米光 催 化 等 Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｂｉｎｃｎ８９＠ １６３．ｃｏｒｎ
３１６Ｌ不锈 钢在 高含 氯 乙二 醇溶液 中的腐蚀行 为研 究／王 斌 等
ｘ射线 光 电 子 能 谱 （ＸＰＳ）分 析 采 用 中 科 院 成 都 分 院 ＰＨＩ５３００ＥＳＣＡ型 ｘ射线 光 电子能谱 仪进 行 ，分析 实验条 件 ： Ａ１ Ｋｄ线 （能量 为 １４８６．６ｅＶ）为激 发 源 ，靶 电 压 １５ｋＶ，功 率 ２５Ｗ ，真 空 度 １．３３／，Ｐａ，数 据 处 理 和 光 电 子 峰 的解 析 使 用 Ｍｕｌｔｉｐｅａｋ８．０，峰的拟合 使 用 ＸＰＳＰＥＡＫ４１曲线 拟合程 序 。
高 温 高 压 釜 采 用 国 产 ３０ＭＰａ 高 压 釜 ，Ｘ 射 线 衍 射 （ＸＲＤ）分 析采用 荷 兰飞 利 浦公 司 的 Ｘ－Ｐｅｒｔ Ｐｒｏ型衍 射 仪 进 行 。 １．２．２ 高温 高压 腐蚀 试样 制备
用 电火 花线 切割机 将钢 样 切 割成 ２０ｍｍ×１５ｍｍ×２ｍｍ 的试 样 ，磨 片机 打磨 表 面 后 再 用 金 相砂 纸从 ４００目到 １０００ 目逐 级打磨 ，用 丙 酮 去油 脂 ，用 去离 子 水 清 洗 后再 用 无 水 乙
氯离子对不锈钢的侵蚀
氯离子对不锈钢的侵蚀(2021-02-28 18:51:09)问题描述：关于奥氏体不锈钢在氯离子环境下的侵蚀，各类权威的书籍均有严格的要求，氯离子含量要小于25ppm，不然就会发生应力侵蚀、孔蚀、晶间侵蚀。
可是事实上在工程应用中咱们有很多高浓度的氯离子含量的情形下在利用奥氏体不锈钢，因些分析氯离子对不锈钢的侵蚀，采取预防方法，延长利用寿命，或合理选材。
不锈钢的侵蚀失效分析：一、应力侵蚀失：不锈钢在含有氧的氯离子的侵蚀介质环境产生应力侵蚀。
应力侵蚀失效所占的比例高达45 %左右。
经常使用的防护方法：合理选材,选用耐应力侵蚀材料要紧有高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。
其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力侵蚀能力最好。
操纵应力：装配时,尽可能减少应力集中,并使其与介质接触部份具有最小的残余应力，避免磕碰划伤,严格遵守焊接工艺标准。
严格遵守操作规程：严格操纵原料成份、流速、介质温度、压力、pH 值等工艺指标。
在工艺条件许诺的范围内添加缓蚀剂。
铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中利历时,应把氧的质量分数降低到1. 0 ×10 - 6以下。
实践证明,在含有氯离子质量分数为500. 0 ×10 - 6的水中,只需加入质量分数为150. 0 ×10 - 6的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就能够够取得良好的成效。
二、孔蚀失效及预防方法小孔侵蚀一样在静止的介质中容易发生。
蚀孔通常沿着重力方向或横向方向进展,孔蚀一旦形成,即向深处自动加速。
,不锈钢表面的氧化膜在含有氯离子的水溶液中便产生了溶解，结果在基底金属上生成孔径为20μm～30μm 小蚀坑,这些小蚀坑即是孔蚀核。
只要介质中含有必然量的氯离子,即可能使蚀核进展成蚀孔。
常见预防方法：在不锈钢中加入钼、氮、硅等元素或加入这些元素的同时提高铬含量。
降低氯离子在介质中的含量。
夹杂物对316L不锈钢初期点蚀影响的数值模拟
夹杂物对316L不锈钢初期点蚀影响的数值模拟梁婉怡;胡丽娟;董海英;林保全;谢耀平【摘要】稀土元素的添加通常能改善不锈钢的耐腐蚀性能.为了研究稀土元素铈对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响,基于扫描电镜(SEM)、动电位极化(PDP)试验,采用有限元方法研究了含不同分布形态夹杂物的316L不锈钢在质量分数为0.9％的NaCl溶液中的早期腐蚀行为.结果表明:添加铈后,316L不锈钢中夹杂物的形态由长条状转变为圆形.有限元模拟发现:当腐蚀初期不锈钢暴露在溶液中的阳极面积相等时,含长条状夹杂物的不锈钢相较于含圆形夹杂物的不锈钢的纵向点蚀速度更快,点蚀坑的尺寸更大,点蚀孔窄且深,更利于点蚀的发展.当不锈钢中夹杂物面积为定值时,夹杂物的近邻分布会加快纵向点蚀速度,增加点蚀坑的数量和尺寸,点蚀孔窄且深;夹杂物远邻分布时,点蚀孔宽且浅.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2019(041)002【总页数】8页(P35-42)【关键词】夹杂物;点蚀初期;316L不锈钢;有限元方法【作者】梁婉怡;胡丽娟;董海英;林保全;谢耀平【作者单位】上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海200072;上海大学微结构重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海200072;上海大学微结构重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海200072;上海大学微结构重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海200072;上海大学微结构重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院材料研究所,上海200072;上海大学微结构重点实验室,上海200072【正文语种】中文316L不锈钢是一种含钼超低碳奥氏体不锈钢，具有优于一般不锈钢的耐腐蚀性能，被广泛应用于海洋设备、石油化工、医疗器械等生活、生产领域[1]。
但当316L不锈钢处于含有侵蚀性阴离子(如Cl- )的环境中时，表面钝化膜极易被溶液侵蚀，从而发生点蚀，严重影响了不锈钢的实际应用[2]。
316L不锈钢波纹管海水腐蚀失效机理对比分析
316L不锈钢波纹管海水腐蚀失效机理对比分析张绳;张津;郑卉凌;吴超云【摘要】316L stainless steel is a kind of austenitic stainless steel with the characteristics of anticorrosion and easymachining. Pits appeared on the 316L bellows with passivation treatment in a short period of time, no pits, however, were found on the 316L bellows with blacking treatment. Uniform corrosion was observed on the bellows with blacking treatment. The corrosion morphology and metallographic strecture of stainless steel with different treatments were observed using scanning electron microscope （SEM）, digital microscope and optical microscope. Chemical composition analysis and X-ray diffraction （XRD） were applied to analyze the element constitution of stainless steel and the phases existing in corrosion products respectively. The results showed that pitting caused by Cl- from sea water was the main factor to rupture the passive film. Due to the loose film on the bellows with blacking treatment, uniform corrosion occured on the surface. The corrosion rate of uniform corrosion was far slower than that of pitting corrosion.%316L不锈钢是一种耐蚀性和加工性优异的奥氏体不锈钢。
氯离子对316L不锈钢临界点蚀温度的影响
氯离子对316L不锈钢临界点蚀温度的影响廖柯熹;曹增辉;贺站锋【摘要】在外加恒电位下,通过测腐蚀电流密度-温度曲线的方法研究了Cl-含量对316L不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响.结果表明:在临界点蚀温度以下,试样表面钝化膜比较稳定,超过该温度后,试样表面开始发生点蚀.C1含量越高,316L不锈钢临界点蚀温度越低,且表面的点蚀坑越多.现场的腐蚀产物分析表明,腐蚀产物表面稀疏,主要元素为O、Fe、C、Cl.现场生产水Cl-质量浓度高达21.431 g/L,对316L不锈钢的腐蚀极其严重.%The influence of Cl-on critical pitting temperature (CPT) of 316L stainless steel was studied by monitoring the evolution process of corrosion current density with temperature at a constant applied potential.The passive film could form on the surface of the sample when temperature was below the CPT.The pitting corrosion occurred on the surface of the sample when temperature was above the CPT.As the Cl- concentration rose,the critical pitting temperature of the stainless steel declined,and the number of pits on it increased.The analysis of corrosion products from the field showed that the surface of corrosion products was sparse,and the main elements were oxygen,iron,carbon and chlorine.The concentration of Cl-in water was as high as 21.431 g/L,and the corrosion of 316L stainless was extremely serious.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】4页(P446-448,455)【关键词】不锈钢;临界点蚀温度;氯离子【作者】廖柯熹;曹增辉;贺站锋【作者单位】西南石油大学石油与天然气工程学院,成都610500;西南石油大学石油与天然气工程学院,成都610500;西南石油大学石油与天然气工程学院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE98;TG172.9316L不锈钢属奥氏体型不锈钢，具有优良的耐蚀性和力学性能，在石油工业中得到极其广泛的应用。
乙二醇冷却液中316l和304不锈钢的腐蚀行为研究
乙二醇冷却液中 ３１６Ｌ和 ３０４不锈钢的 腐蚀行为研究
陈晓东
（武汉工程大学 机电工程学院，湖北 武汉 ４３０２０５）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘要：以乙二醇为冷却液，设置冷却系统的温度为 ２５℃和 ５０℃，工作压力为 ４ＭＰａ和 ８ＭＰａ， 研究了不同温度、不同压力下系统中 ３１６Ｌ和 ３０４不锈钢的腐蚀行为。研究结果表明：温度和压力 对冷却系统中不锈钢的腐蚀均有影响，随着温度的升高和压力的增大，不锈钢腐蚀更严重；相同条 件下，３０４不锈钢的腐蚀速率比 ３１６Ｌ不锈钢更高，同时由于不锈钢的氧化作用使得试验后的冷却 液颜色变浅。冷却系统中的不锈钢腐蚀是一个复杂而又缓慢的过程，温度、压力及水分等因素对 腐蚀均有影响。
前 后 表 面 形 态 发 生 了 一 些 变 化，腐 蚀 后 颜 色 变 深，加工痕迹变浅［３］。
２．３ 冷却液混合物成分检测
取工况 ４下 ３１６Ｌ不锈钢材料腐蚀后的冷却
液，使用电感耦合等离子质谱仪（ＩＣＰＭＳ）测定腐
图 ２ ３０４和 ３１６Ｌ在不同工况下的腐蚀速率
蚀产物中溶液部分的金属离子质量分数，结果如
关键词：冷却液；冷却系统；不锈钢；腐蚀；温度；压力
轮船上的冷却系统是保障整个轮船正常航行 统中 ３０４不锈钢、３１６Ｌ不锈钢在不同温度和压力 的关键系统。以实船系统 （管路、连接件、阀件、 下的冷却液中的腐蚀情况进行研究［１］。依据对
泵壳、叶轮和传感器等）相同的材质，模拟实船总 照原则，分 ４组不同工况进行试验。冷却系统中
（上接第 ７页）
参考文献
［１］ 陈林，陈 凯，邓 冰 清，等．生 物 燃 料 对 金 属 腐 蚀 的 实 验 研 究 ［Ｊ］．腐蚀与防护，２００９，３０（３）：１６８１７１．
腈纶厂设备材料316L腐蚀形式及防护
腈纶厂设备材料316L腐蚀形式及防护崔琳琳【摘要】在湿纺腈纶生产中,因设备的腐蚀而造成的各种生产事故时有发生.由于其介质NaSCN具有强腐蚀性,凡是接触NaSCN的设备、管线、阀门等,均需采用含钼不锈钢材料316或316L,即00Cr17Ni14Mo2不锈钢.虽然在设备的材质上采用了特殊不锈钢,但由于生产环境的影响,设备的制造工艺、安装维修等原因,腈纶设备的腐蚀仍然存在.文中主要研究了腈纶厂回收车间设备的腐蚀,确定造成腐蚀的原因,分析其腐蚀的机理,并提出相应的防腐方法.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2008(000)006【总页数】3页(P38-40)【关键词】腐蚀;不锈钢;NaSCN;腈纶厂;316L【作者】崔琳琳【作者单位】大庆石化工程有限公司,黑龙江大庆,163714【正文语种】中文【中图分类】TE98中国是世界最大的腈纶生产国[1]，近年来随着技术水平的不断提高，发展速度非常快。
硫氰酸钠(NaSCN)作为湿纺腈纶生产中的溶剂，不仅对碳钢、铝及铝合金有腐蚀性，对一般的不锈钢也有一定的腐蚀性。
理论上采用316L不锈钢完全可以抵抗NaSCN的腐蚀，但在实际生产中，焊缝腐蚀、罐壁点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀[2]等设备腐蚀现象时常发生。
有效的控制腐蚀，对提高装置的经济效益、确保装置长周期安全运行生产具有重要意义。
对于不锈钢材质，由于工艺指标不要求控制氯离子含量，点蚀情况普遍存在。
管道的流速较高、冲刷较大，由于开工时间短，弯头处未发现严重冲刷腐蚀现象，但阀门易泄漏，叶轮边缘腐蚀的现象时有发生。
回收装置大部分采用超低碳不锈钢316L，这种材料可焊性好，不易发生晶间腐蚀，但仍有一台储罐焊缝热影响区处产生微裂纹，严重的地方甚至穿透罐体产生泄漏。
管道的焊缝两侧更是晶间腐蚀的多发区，设备本体接管法兰焊缝处也发生裂纹。
由于NaSCN气相腐蚀也很严重，所有裸漏在空气中的设备都有不同情况的腐蚀，特别是地坑附近及沉降槽附近。
316L不锈钢波纹管腐蚀失效分析_赵洪友
HEAT TＲEATMENT OF METALS
Vol. 40 No. 7 July 2015
316L 不锈钢波纹管腐蚀失效分析
赵洪友 （ 中冶京城（ 秦皇岛） 工程技术有限公司，河北 秦皇岛 066004）
摘要： 采用光学显微镜、场发射扫描电镜（ FESEM） 及 EDS 能谱仪、X 射线衍射仪、硬度计等对腐蚀失效 316L 不锈钢波纹管显微组 织、表面形貌、腐蚀前后的物相及显微硬度进行了分析。结果表明，腐蚀失效 316L 不锈钢波纹管显微组织中的相组成为奥氏体和 少量的铁素体，铁素体相在使用过程中最先被腐蚀是造成 316L 不锈钢波纹管的耐蚀性能下降的主要原因。316L 不锈钢波纹管腐 蚀表面含有较多铁的氧化物和硫化物以及铝的氧化物，蚀坑深度达 30． 6 μm。 关键词： 316L 不锈钢； 波纹管； 腐蚀； 失效； 显微组织 中图分类号： TG142． 71 文献标志码： A 文章编号： 0254-6051（ 2015） 07-0183-04
原子分数 / % 74． 35 0． 45 4． 59 0． 46 0． 66 0． 80 13． 6 0． 36 2． 53 0． 45 1． 73
图 2 腐蚀表面形貌（ a） 及 EDS 分析结果（ b） Fig． 2 Morphology （ a） and EDS analysis results （ b）
第 40 卷
组织如图 1 所示。由图 1（ a） 可以看出，未腐蚀试样横 截面所示波纹管表面轮廓非常光滑，是一条直线。而 实际使用后被腐蚀的试样表面出现深浅不均的腐蚀 坑，表面轮廓呈不规则的曲线状，如图 1 （ b） 所示。采 用画图软件及 Ipp 软件进行测绘，试样表面平均腐蚀 深度为 9． 6 μm，最大蚀坑深度为 30． 6 μm。由图 1（ c） 可以看出，腐 蚀 后 的 试 样 的 显 微 组 织 主 要 为 奥 氏 体。 腐蚀坑的位置与显微组织没有必然联系，没有明显的 晶界腐蚀迹象。但是，可以观察到表面的腐蚀裂纹。
有机氯对316L不锈钢填料的腐蚀行为分析(论文)
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ｌ概述 沧州分公司一直加工高酸原油，且在停产前 有加工高有机氯原油的经历，这很可能加快了填 料的腐蚀。文献调研发现，原油中氯化物有不同 的来源，有机氯化物大部分来源于采油过程中加 入的含氯油田化学助剂…，也有来源于炼油厂内 部，炼油厂使用的大量化学试剂中不排除存在有
机氯组分，比如破乳剂、脱盐剂，杀菌剂、输油管线
ｃｏ咖ｓｉｏｎ
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ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｈｉｇｈ—ＴＡＮ ｃｎｌｄｅ
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ｃｏｎ．０ｓｉｏｎ ｂｅｃａＩｌｌｅ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｗｈｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｍｄｅ ｏｉｌ．Ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｍｔｕｒｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｋｅｔｔｌｅ ｉｓ ａｐｐ“ｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｃｈｅ ｃｏ仃ｏｓｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈ—ＴＡＮ ｃｎＪｄｅ ｏｉｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｔｅｔＩａｃｈｌｏｒｉｄｅ ｏｆ ｄｉｆｋｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ
及油罐清洗剂等，它们可通过某些渠道污染原油。 无机氯的增加主要来自有机氯和无机氯盐的水
图１
减二线填料腐蚀形貌
解，水解生成的ＨＣｌ对炼化设备可造成严重的不
利影响¨…ｏ
高温水中氯离子对316L不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率的影响
高温水中氯离子对316L不锈钢应力腐蚀裂纹扩展速率的影响陆辉;杜东海;陈凯;张乐福【摘要】本文采用直流电压降（DCPD）方法，使用恒 K（K＝27.5 MPa・m1／2）加载方式，在核电厂高温高压水环境中研究了氯离子对316L不锈钢的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。
实验结果表明：在高温除氧水中，氯离子会加快316L不锈钢的应力腐蚀裂纹扩展速率，且当水中存在溶解氧时，氯离子对应力腐蚀裂纹扩展速率的影响更明显。
%T he effect of chloride ions on stress corrosion crack (SCC ) grow th rate of 316L stainless steel (SS) was studied in high temperature pure water of nuclear power plant environment .The stress corrosion crack length was continuously monitored by direct current potential drop under constant K of 27.5 MPa・ m1/2 .The results show that Cl- accelerates SCC grow th rate of 316L SS in high temperature deoxygenated water .In addition ,the effect of Cl- on SCC growth rate is more remarkable in the pre‐sence of dissolved oxygen (DO) in high temperature pure water .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P1849-1854)【关键词】316L不锈钢;应力腐蚀开裂;氯离子;直流电压降【作者】陆辉;杜东海;陈凯;张乐福【作者单位】上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240;上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240;上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240;上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TL341压水堆核电站一回路管道运行工况为高温高压水环境，管道材料除要求具有良好的机械性能外，还要具有优异的耐腐蚀性能。
316L不锈钢在普光净化厂含氯胺液中的应力腐蚀开裂
316L不锈钢在普光净化厂含氯胺液中的应力腐蚀开裂张诚【摘要】普光气田净化厂胺液(MDEA溶液)系统大量采用了316L不锈钢材料,设计之初预计集输流程会分离所有氯离子,但实际使用过程中,发现胺液中的氯离子含量逐渐升高,最高达到8 000 μg/g.为评估普光气田胺液系统中316L不锈钢的使用安全性,通过模拟工况应力腐蚀试验研究了316L不锈钢在含氯胺液中的应力腐蚀开裂行为.结果表明:胺液具有很好的保护性能,316L钢在高含硫含氯胺液环境中具有很好的韧性,未发生应力腐蚀开裂.研究认为,胺液中的特殊环境,使得具有毒化功能的硫离子被络合,从而避免了发生硫化物应力腐蚀开裂的可能性.而胺液的碱性环境,也使得发生氯化物应力腐蚀开裂的门槛值显著上升.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2016(037)011【总页数】5页(P900-903,907)【关键词】奥氏体不锈钢;胺液;高含硫气田;应力腐蚀开裂;氯离子【作者】张诚【作者单位】中原油田石油工程技术研究院,濮阳457001【正文语种】中文【中图分类】TG174高含硫天然气具有强烈的腐蚀性，对于材料的要求非常苛刻。
《NACE MR0175 Petroleum and natural gas industries Material for use in H2S containingenvironment in oil and produation》标准规定，在硫化氢分压达到0.35 MPa，温度≤60℃时，对于普通的奥氏体不锈钢，如304、316L等，氯离子含量应低于50μg／g。
奥氏体不锈钢具有优异的成型性能和较好的耐蚀性，工艺成熟且产量极大，若能够扩展其使用界限，在某些环境中替代昂贵的镍基合金，将大大降低高含硫条件下材料的使用成本。
已有文献报道，在不含硫条件下，316L不锈钢对于氯离子的耐受力较强，p H＞6条件下，316L U弯试样在26％（质量分数，下同）沸腾氯化钠溶液中浸泡90 d后很少发生断裂［1］。
氯离子腐蚀及不锈钢知识
氯离子腐蚀及不锈钢知识氯离子对热力机组的腐蚀危害极大,其腐蚀表现形式主要是破坏金属表面的钝化膜,进而向金属晶格里面渗透,引起金属表面性质的变化.本文分析了氯离子对金属腐蚀的机理,并针对热力系统内部氯离子的来源,提出了相应的解决措施.岭澳核电站循环水过滤系统316L不锈钢管道点腐蚀的理论分析316L抋o简隆新1 ，时建华2（1.中广核工程有限公司，广东深圳 518124；2.大亚湾核电运营管理有限公司，广东深圳 518124）简单介绍了循环水旋转滤网反冲洗系统及316L不锈钢管道的使用情况，分析了316L不锈钢的抗腐蚀性。
详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素，分析了316L不锈钢点腐蚀的情况，提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。
316L不锈钢；管道；点腐蚀: a 316L . 316L . , a . .: 316L ; ;1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介循环水过滤系统()的主要设备是旋转海水滤网，在其运行中要不断清除滤出的污物，通过反冲洗系统来实现。
反冲洗的水源与主循环水一样引自旋转滤网后的海水水室，后经两级泵加压和中间过滤输至旋转滤网的特定部位冲洗污物，设计流速2.3m。
反冲洗海水管道设计采用公称直径150（壁厚7.11）的316L不锈钢管。
输送的海水含氯量为17g，摩尔浓度为0.48，为防止回路中海生物滋生，注入次氯酸钠溶液，使循环水入口次氯酸钠的质量分数控制在1×10-6。
2 316L不锈钢管道的使用情况系统于2000-05-17完成安装交付调试，进行单体调试及系统试运。
2001年4月，1号机组管道首次出现泄漏，泄漏部位位于管道竖直段与水平段弯头焊口处，泄漏点表现为穿透性孔，孔的直径很小，但肉眼可见，管道内壁腐蚀处呈扩展状褐色锈迹，判断为典型的不锈钢点腐蚀。
当时的处理措施是切除泄漏的管段，更换同材质的新管段，并在新管段底部增加了一个疏水阀，目的是在管道停运期间排空管内积水以防止腐蚀的再次发生。
316L不锈钢在高温酸碱溶液中的应力腐蚀行为
316L不锈钢在高温酸碱溶液中的应力腐蚀行为关矞心【摘要】采用慢应变速率拉伸实验方法，研究了高温高压水环境中pH值对316L 不锈钢应力腐蚀开裂的影响规律，并通过扫描电镜对试样断口形貌进行分析。
结果表明：在300℃时，316L不锈钢在酸性和碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大，且酸性越强，敏感性越大。
在中性溶液中，316L不锈钢的强度和塑性损失较小，应力腐蚀敏感性较小，断口分析与之吻合。
%In a simulated primary circuit of PWR environment, the effect of temperature on stress corrosion cracking (SCC) of 316L stainless steel in high-pressure water was investigated using slow strain rate tests (SSRT). And the fracture morphology of specimens was analyzed with the aid of scanning electron microscopy (SEM).It is show that 316L stainless steel exhibits a high susceptibility to SCC in weak alkaline and acidic solutions at 300℃,and the susceptibility increases by decreasing the pH value of the solution. In neutral solutions both the strength and toughness of 316L stainless steel display a limited loss, indicating that 316L stainless steel has a low susceptibility toSCC.Fractography analysis is also consistent with these conclusions.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2016(030)009【总页数】5页(P63-67)【关键词】不锈钢;应力腐蚀开裂;腐蚀;拉伸试验【作者】关矞心【作者单位】苏州热工研究院有限公司，江苏苏州 215004【正文语种】中文【中图分类】TG172.82奥氏体不锈钢316L具有很好的机械性能和耐蚀性，是压水堆核电站一回路主管道和堆内构件、驱动机构等关键设备的主要材料之一，但因其在高温水环境中具有应力腐蚀开裂敏感性，因此不锈钢在服役环境中的性能成为研究的重点。
ND、2205、17-4PH和316L不锈钢材料的腐蚀行为
ND、2205、17-4PH和316L不锈钢材料的腐蚀行为周梓荣;肖鑫【摘要】针对含少量杂质的稀硫酸在高温环境下的强腐蚀性,选了ND、2205、17-4PH和316L等不锈钢材料,在5%NaCl溶液和现场提取的工作介质中进行了60～80 ℃工作温度下的腐蚀性试验.结果表明,在5%NaCl溶液中,ND不锈钢耐蚀性能最好;在工作介质中,17-4PH不锈钢的耐蚀性最好.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2010(029)008【总页数】2页(P35-36)【关键词】不锈钢;腐蚀行为;稀硫酸;耐蚀性【作者】周梓荣;肖鑫【作者单位】中南大学资源与安全学院,湖南,长沙,410012;湖南工程学院化学化工学院,湖南,湘潭,411104【正文语种】中文【中图分类】TG172.63随着近代化学工业的迅速发展，稀硫酸的用途不断扩展，用量与日俱增。
稀硫酸对材料的腐蚀性比浓硫酸强，而高温的稀硫酸对材料的腐蚀性更强[1-3]。
因此，人们对高温稀硫酸容器材料提出了更高耐腐蚀、耐磨损的要求。
为此，国内外开发了许多相应的材料，如 VHB904，Carpenter20Cb3，incoloy825，K合金，SANDVIK SX，Lewmet系列合金等[4-7]。
但某化工公司某产品的原材料为16% ～ 18%的稀硫酸，工作温度60 ～80 °C，其中含有少量的苯甘氨酸、苯甘氨酸–樟脑磺酸盐和浓度较低的铁离子。
离心机是其主要的生产设备。
在生产过程中，尽管设备生产厂家使用过许多耐蚀材料，但离心机的使用寿命非常短(有时甚至只有一两个月)。
为了寻找适合的离心机耐蚀材料，本文根据硫酸的腐蚀原理，选用了国内外几种不锈钢材料进行耐蚀性试验。
2. 1 硫酸对碳钢的腐蚀原理碳钢在硫酸中发生的腐蚀过程是典型的电化学腐蚀。
其化学反应式表述如下：金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质、pH、温度都会影响到金属的氢去极化腐蚀。
2. 2 硫酸腐蚀的特点在一定温度下，稀硫酸对碳钢的腐蚀速率随其浓度的提高而增强，达到一定浓度后，腐蚀速率随浓度的提高而急剧下降。
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1 .1 材料
实验材料为 316L 不锈钢板 材 , 其化 学成分见表
1 。利用电火花切割机将试样制成规格为 20 mm ×15 mm ×2 mm 。 自行 配制实验 所需溶 液 :乙 二醇 80 % (质量分数 , 全文同), 水 20 %, 并调整 pH 值为 7 .8 。
表 1 316L 不锈钢化学成分表 Tab.1 The chemical composition of 316L stainless steel
[ 收稿日期] 2011-05-24 ;[ 修回日期] 2011-06-14 [ 作者简介] 邵暘洋() [ 通讯作者] 王斌(1965-), 男 , 博士 , 副教授 , 主要研究方向为金属材料及其腐蚀与防护 。
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邵暘洋等 316L 不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为
表面 , 其余都用硅胶进行密封)。 检查反应釜 , 清洗擦 干后加入含氯离子的乙二醇溶液 。将固化样品的磨具 放入 , 样品上的液面不低于 2 cm , 合釜后用氮气排空 气 2 h , 然后加入天然气排氮气 1 h , 关闭所有阀门 。待 温度稳定后 , 开始记时 , 腐蚀时间共为 72 h , 到时间后 断电降温拆釜 。 取出样品并用蒸馏水清洗 , 除去四周
DO I :10.16490/j .cnki .issn.1001 -3660.2011.04.020
第 40 卷 第 4 期 2011 年 8 月 Vol .40 No .4 Aug .2011
表面技术
SURFACE TECHNOLOGY
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316L 不锈钢在高含氯离子乙二醇中的腐蚀行为
5 .84
6 .21 91
6 .0226
5 .94
6 .02 11
6 .0338
5 .74
6 .03 09
腐蚀率 / (mm · a -1)
0 .00 25 0 .01 05 0 .03 75 0 .07 81
的溶解 , 以及不锈钢内部的铬向金属表面扩散重新形 成钝化膜 , 但钝化膜的溶解速率远大于钝化膜的生成 , 最终导致钝化膜变薄甚至破裂 。 此外温度的升高将增 加金属的表面能 , 材料表面的活性点增多 , 钝化膜更易 破裂 。吸附理论[ 3] 认为 , 氯离子可取代氧的吸附而导致 不锈钢表面局部缺氧 , 阻碍了表面新钝化膜的形成 , 进 而破坏了钝化膜的动态平衡而使钝化膜变薄 ;氯离子还 可能进一步向钝化膜内扩散 , 夺取钝化膜内的氧而导致 钝化膜弱化 。温度的升高同时加速了氧与氯离子的扩 散 。显然 , 在实验溶液中氯离子含量远大于氧的含量 , 因此温度的升高有助于氯离子的竞争吸附 。
邵暘洋 , 王斌 , 周冬梅 (西南石油大学 材料科学与工程学院 , 成都 610500)
[ 摘 要] 采用失重法实验研究了温度 、Cl -浓度对 316L 不锈钢腐蚀动力学行为的影响 ;实验判别了 316L 的晶间腐蚀倾向 。 结果表明 :在 Cl -质量浓度为 36 516 mg/ L , Fe3+质量浓度为 776 m g/ L 的情况下 , 316L 的腐 蚀速率随温度的升高而增大 , 温度超出 60 ℃时腐蚀速率迅速增大 , 120 ℃时腐蚀速率达到最大值 0 .0781 mm/a ; 根据晶间腐蚀标准可知 , 316L 不锈钢在氯离子含量较高的乙二醇溶液中具有晶间腐蚀倾向 。
SHAO Yang-yang , WANG Bin , ZHOU Dong-mei (Scho ol of Mat erial s Science and Engi neeri ng , Sout hw est Pet roleum Universi ty , Cheng du 610500 , Chi na)
选择硫酸 -硫酸铜 -铜屑法来检验实验所用材料
和背面的硅胶 , 后用脱膜液进行脱膜 。 316L 的脱膜液 316L 不锈钢的晶间腐蚀倾向 , 具体方法见表 2 , 采用
表 2 硫酸-硫酸铜-铜屑晶间腐蚀标准试验方法 Tab.2 Standard test method of sulfuric acid-copper sulfate-copper scrap for intergranular corrosion
图 2 腐蚀速率随 ρCl- 的变化曲线
F ig .2 T he co r rosio n rate change curv es with Cl- concentra tions
由图 2 可知在相同温度下 , 腐蚀速率随 Cl -质量 浓度的增加而增大 ;氯离子含量超过 30 000 m g/ L 时 , 腐蚀速率突变 , 增大到 0 .078 1 mm/ a , 超过了行业标 准规定的腐蚀速率 0 .076 m m/ a 。 这是因为氯离子一 方面破坏覆盖在试样表面的腐蚀产物膜 , 形成或增大 阳极活性区域面积 ;, 另一方面作为催化剂加速活性区 域阳极溶解[ 4 -5] 。
2 .2 Cl-浓度对 316L 不锈钢点蚀行为的影响
不同 Cl - 浓度 下 316L 不锈 钢在 规定 介质 、120 ℃、腐蚀 72 h 后的腐蚀速率见图 2 。
图 1 316L 不锈钢的腐蚀速率随温度变化曲线 Fig .1 T he cor rosio n rate cha ng e curv es o f
测试方法 硫酸-硫酸铜-铜屑法
标准 A ST M A 262-E
JIS G0575 GB 4334 .5
长 ×宽/ mm 76 ×(10～ 25) (30～ 70)×25 (80 ～ 100)×20
厚/ mm 5 ～ 13
≤5 3～ 4
溶 液配方 100 mL H2 SO 4 + 100 g CuSO4 · 5H2 O + 蒸馏水稀至 1 000 m L +铜屑
316L stainless stee l with tempe ratures
从图 1 可以直观地看出 , 腐蚀速率随温度的升高 而增大 。 25 ℃至 60 ℃时 , 腐蚀速率增幅较平稳 , 大于 60 ℃时 , 腐蚀速率迅速上升 , 到 120 ℃时腐蚀速率达 到了最大值 0 .0781 m m/ a 。自催化理论与吸附理论也 都很好地解释了腐蚀速率随温度升高而增加的原因 。 自催化理 论[ 3] 认为 , 温度的升高有 助于点蚀的 萌生 。
[ Abstract] T he ef fect of the temperature and Cl- concen tration on t he corrosion dynamic behavior of 316L stainless steel using weight lessness meth od ;T he int ergranu lar corrosion tendency of 316 L w as determined .T he experimental resu lts shown th at the co rrosion rate of 316L st ainless s teel increases wit h rising of temperatu re when the Cl- concent ration is 36516 mg/ L and Fe3+ concent ration is 776 mg/ L ;When the temperatu re is over 60 ℃, the corrosion rate increases rapidly , and up t o maximum 0 .0781 mm/ a at 120 ℃;316L stainless st eel h as a t endency to intergranular corrosion according to interg ranular corrosion standard .
元素
C
Si
Mn
P
S
质量分数/ % ≤0 .03 ≤1 .0 ≤2 .0 ≤0.035 ≤0.035
元素
Ni
Cr
Mo
Fe
质量分数/ % 12 .0～ 15.0 16.0～ 18.0 2.0～ 3 .0 余量
1 .2 实验
试样经金相水砂纸逐级打磨至 800 目 , 工作面打 磨成镜面后抛光 , 其 余金属面粗磨 除锈 、除划 痕及蚀 坑 。 然后用分析纯丙酮擦洗除油 , 去离子水清洗 , 再用 分析纯乙醇脱水 , 电吹风冷风吹干 , 置于光电分析天平 上称量并测量试样面积并记录 , 然后将试样放置于干 燥器中备用 。腐蚀前先用 704 硅胶进行粘结固化到固 定磨具上 24 h(每个磨具上固定 8 个样品 , 只留抛光的
[ Key words] 316 L st ainless steel ;ethylene gly col ;chloride ion ;corrosion
工业水中存在的氯离子 , 是一种促进金属腐蚀的 离子 。它主要表现在碳钢的全面腐蚀 , 不锈钢的孔蚀 以及应力腐蚀开裂等方面[ 1] 。 由于循环水中的氯离子 最高允许量与浓缩倍数和操作条件密切相关 , 一些大 型石油化工企业浓缩倍数不高的重要原因是受氯离子 浓度的限制[ 2] 。 油气田常采用乙二醇来防止天然气水 合物的生成 。 为循环使用乙二醇 , 需采用乙二醇脱水 系统对回收的乙二醇进行脱水 。 由于地层水中含有较 高的氯离子 , 致使循环使用再生后的乙二醇中氯离子 含量较高 , 使用 316L 为材质的乙二醇蒸发塔出现了 腐蚀现象 。 笔者以 316L 不锈 钢为研究对象 , 探索了 在含氯离子较高的乙二醇中的腐蚀行为 。
浸蚀参数 沸腾 24 h
沸腾 16 h
金相法进行评定 。
这是因为温度升高可同时加速不锈钢表面含铬钝化膜
2 结果与分析
2 .1 温度对 316L 点蚀行为的影响
不 同 温 度 下 316L 不 锈 钢 在 Cl - 质 量 浓 度 为 36 516 mg/ L , Fe3+质量浓度为 776 mg/ L 的介质中腐 蚀 72 h 的实验结果见表 3 , 腐蚀速率见图 1 。