INCOLOY?alloy28是一种高合金的奥氏体不锈钢,具有抗多种腐蚀介质的能力。由于其含有的铬和钼元素,该合金对氧化性和还原性酸和盐具有抵抗能力。铜的存在增加了它对硫酸的抵抗能力。该合金广泛应用于化学和石油化工行业。合金管材经过冷加工处理,以获得在中度腐蚀的深层酸性气井中的井下服务所需的高强度水平。
INCOLOY?alloy28合金是一种镍-铁-铬合金,添加了钼和铜。INCOLOY?alloy28具有出色的抵抗还原性和氧化性酸、应力腐蚀开裂以及使用环境中的腐蚀,如点蚀和缝隙腐蚀。该合金特别耐硫酸和磷酸的腐蚀。它在化学加工、污染控制设备、油气井管道、核燃料再处理、酸生产和酸洗设备等领域得到应用。
随着石油工业的发展,越来越多的含H2S/CO2的酸性油气田被开发。油田的恶劣环境对用于油气井的材料的耐腐蚀性能提出了更高要求。镍基合金具有出色的抗酸性油气腐蚀能力,并广泛应用于石油和天然气工业的生产中。作为一种高铬-铁-镍基合金,INCOLOY?alloy28合金具有良好的抵抗氧化介质腐蚀的能力,同时也具有良好的抗应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀的能力。它是油井管道选择的优质材料。
INCOLOY?alloy28合金在热加工(包括锻造和热挤压)过程中经历了长时间的加热,加热温度在℃至℃之间。在这个温度范围内,Incoloy合金容易形成析出相。合金中不同的析出相类型、形态、数量和分布对合金的耐腐蚀性能会产生各种影响。因此,研究合金中析出相的形成及其对腐蚀行为的影响对于确保合金具有出色的耐腐蚀性能具有重要意义。合金在经过敏化处理后的析出相会不利地影响合金的耐腐蚀性能,而合金的热处理工艺将直接影响合金的结构。
利用JMatPro热力学计算软件对Incoloy合金进行了热力学计算,并制定了不同敏化处理体系,然后进行了一系列敏化处理测试,并通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法对Incoloy合金的轧制组织进行了类型、形态、分布、结构和组成的表征,并提出了Incoloy合金中析出相的形成机制。同时,通过恒定电位法测量阳极极化曲线、草酸电解腐蚀试验和硫酸-硫酸铁腐蚀试验研究了不同敏化处理温度和敏化处理时间对合金耐腐蚀性能的影响。
金相分析的结果显示,在℃~℃的敏化处理温度下,Incoloy合金发生了明显的第二相析出。当在℃长时间敏化处理时,大量的第二相析出物在基体结构中形成。透射电子显微镜(TEM)分析显示,在°C敏化处理温度的初始阶段,合金基体中会析出针状的σ相和颗粒状的MC相,并且M23C6相将在晶界连续分布。X射线衍射分析(XRD)结果显示,经过℃5小时的空冷敏化处理后,合金中将析出σ相。扫描电子显微镜(SEM)分析显示,2小时敏化处理后的析出相主要是σ相。能谱分析(EDS)显示,在这些σ相中,合金元素Cr和Mo的含量高于基体,而Fe和Ni的含量低于基体。
敏化处理后的Incoloy合金析出会导致周围区域合金元素如Cr和Mo含量的降低,容易形成贫Cr和Mo区域,从而导致这些区域的优先腐蚀坑和沟槽,引发局部腐蚀。坑内Cl-离子的积聚导致坑内介质环境酸化,增加了局部腐蚀,使得坑不断扩大。与此同时,富含Cr和Mo的σ相和γ相晶粒的表面部分处于被动状态,金属阳极溶解电流密度非常小,而Cr和Mo贫乏的晶界区域表面部分以较大的电流密度主动溶解。合金的主动腐蚀状态导致晶界区域的优先溶解,腐蚀沿着晶界区域不断加深,导致合金的抗晶间腐蚀能力下降。
Incoloy合金有许多种类,常见的有Incoloy、IncoloyH、IncoloyHT、Incoloy、Incoloy、Incoloy、Incoloy、Incoloy20、Incoloy、Incoloy25-6Mo等。
Incoloy适用于低温下各浓度的硫酸;在浓度为50%至70%的腐蚀性碱性溶液(如NaOH)中,具有良好的耐腐蚀性能,并且不会产生应力腐蚀开裂。Incoloy适用于含有Cl-的各种溶液和酸,以及浓度小于70%的碱性介质。
INCOLOY?alloy28的化学成分如下(重量百分比):
碳(C):≤0.03%
铬(Cr):26.0~28.0%
镍(Ni):30.0~34.0%
钼(Mo):3.0~4.0%
硅(Si):≤1.0%
锰(Mn):≤2.5%
磷(P):≤0.03%
硫(S):≤0.03%
铜(Cu):0.6~1.4%
INCOLOY?alloy28具有以下机械性能:
抗拉强度(TensileStrength):MPa
屈服强度(YieldStrength):MPa
延伸率(Elongation):15%
弹性模量(ElasticModulus):GPa
硬度(洛氏B硬度):80-90
硬度(洛氏C硬度):33
什么是Incoloy合金钢管