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井下CCS环境下钢的腐蚀与腐蚀疲劳研究综述( Corrosion and Corrosion Fatigue of Steels in Downhole CCS Environment—A Summary )
A Pfennig M Wolf A Kranzmann
对42CrMo4、X20Cr13、X46Cr13、X35CrMo4和X5CrNiCuNb16-4五种可能的注入管钢在温度为60°C、压力为100bar的条件下,在与德意志盆地北部CCS区相似的CO2饱和合成含水层环境中进行了700～8000 h的静态浸渍试验。100巴的腐蚀速率通常低于环境压力下的腐蚀速率。主要腐蚀产物为FeCO3和FeOOH，表面和局部腐蚀现象与合金成分和组织直接相关。适当的热处理提高了耐蚀性。通过原位腐蚀疲劳试验（轴向推拉和旋转弯曲载荷，60°C，盐水：斯图加特含水层和NGB，流动CO2:30L/h，+/外加电位）证明了X46Cr13、X5CrNiCuNb16-4和X2CrNiMoN22-5-3在CCS环境中的寿命降低。为了获得可靠的数据，必须隔离测试设置。S-N图、金相、断口和表面分析证明,X2CrNiMoN22-5-3在轴向循环载荷下的寿命与表面光洁度、应力幅和应力模式有明显的关系。腐蚀坑腔内的水平晶粒侵蚀、多个疲劳裂纹以及奥氏体相的较好劣化是导致疲劳失效的主要原因。当施加保护电位时，CF的寿命范围显著增加。
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