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第1章 绪论1

1.1双相不锈钢概述1

1.1.1双相不锈钢的优点1

1.1.2双相不锈钢的缺点2

1.2国内外双相不锈钢的发展概况2

1.2.1国内外双相不锈钢的发展2

1.2.222Cr双相不锈钢在国内的发展3

1.3双相不锈钢在石油工业的应用4

1.3.1低浓度氯化物的环境5

1.3.2海水环境5

1.3.3酸性油气井6

1.3.4苛刻腐蚀环境6

1.422Cr双相不锈钢在新疆克拉2气田的应用7

1.4.1克拉2气田概况7

1.4.2克拉2气田的腐蚀环境7

1.4.322Cr双相不锈钢在克拉2气田的应用8

第2章 双相不锈钢的成分、组织和转变9

2.1化学成分9

2.222Cr双相不锈钢组织分析10

2.2.1材料及分析方法10

2.2.2法兰组织10

2.2.3管道管体组织10

2.2.4板材组织10

2.3双相不锈钢中的相12

2.3.1正常的双相不锈钢金相组织12

2.3.2双相不锈钢的金属中间相12

2.4热处理对22Cr双相不锈钢组织结构的影响13

2.4.1试验方法15

2.4.2原始板材的显微组织15

2.4.3固溶处理温度对显微组织的影响16

2.4.4时效处理温度和时间对脆性析出相的影响17

2.4.5固溶处理温度对显微硬度的影响18

2.5脆性相的消除方法19

2.5.1双相不锈钢的脆性19

2.5.2脆性的防止方法19

2.6双相不锈钢的焊缝组织20

2.6.1焊件母材的组织20

2.6.2焊缝中心组织20

2.6.3焊缝靠近融合线组织21

第3章 22Cr双相不锈钢的力学性能24

3.1概述24

3.2拉伸性能24

3.2.1拉伸试样24

3.2.2拉伸性能25

3.2.3拉伸断裂机理29

3.3冲击性能33

3.3.1冲击试样33

3.3.2冲击试验结果34

3.3.3关于韧脆转变温度34

3.3.4取样方向对冲击韧性的影响36

第4章 22Cr不锈钢的耐腐蚀性能38

4.122Cr双相不锈钢电化学腐蚀特点38

4.1.1试验方法38

4.1.2腐蚀溶液38

4.1.3表面除膜对极化曲线的影响39

4.1.4恒电位极化行为40

4.1.5HNO3溶液中腐蚀体系的电化学行为40

4.1.6对比分析42

4.1.7不同温度下的极化曲线42

4.1.8交流阻抗44

4.2抗均匀腐蚀性能47

4.2.1均匀腐蚀机理——两相的选择腐蚀问题47

4.2.2试验材质48

4.2.3试验设备和方法49

4.2.4试验结果与评述50

4.3耐孔蚀性能51

4.3.1孔蚀抗力当量值PRE和合金元素对孔蚀的作用51

4.3.2组织的影响55

4.3.3临界点蚀温度58

4.3.4点蚀实验的评定方法58

4.3.5恒电位法测量CPT58

4.3.6动电位法测量CPT58

4.3.7点蚀形貌59

4.3.8模拟溶液高压釜浸泡法61

4.3.922Cr双相不锈钢和其他不锈钢的耐孔蚀性能比较62

4.4耐缝隙腐蚀性能62

4.4.1缝隙腐蚀机制及缝隙腐蚀试验的评定方法62

4.4.2试验方法65

4.4.3试验结果65

4.4.4结论66

4.4.5几种双相不锈钢的耐缝隙腐蚀性能比较66

4.5耐应力腐蚀性能67

4.5.1应力腐蚀试样与试验方法68

4.5.2试验结果70

4.5.3试验结论71

4.5.4双相不锈钢在各种介质中的应力腐蚀敏感性71

4.5.5环境因素对应力腐蚀的影响74

4.6耐晶间腐蚀性能75

4.7抗腐蚀疲劳性能76

第5章 22Cr双相不锈钢的焊接77

5.1实验室焊接试验77

5.1.1试验材料77

5.1.2试验过程及结果77

5.1.3试验结论79

5.2焊接材料的优选79

5.2.1试验材料81

5.2.2试验过程及结果81

5.2.3试验结论81

5.3焊接保护气体和背面保护气体的选择82

5.3.1试验材料82

5.3.2试验过程及结果82

5.3.3试验结论84

5.4焊接方法介绍85

5.4.1双相不锈钢的工艺可焊性85

5.4.2双相不锈钢的使用可焊性86

5.5焊接工艺参数的选择及优化87

5.5.1试验材料88

5.5.2试验过程及结果88

5.5.3试验结论90

5.6焊缝组织的分析检测90

5.6.1侵蚀试剂的选择90

5.6.2相比例检测方法91

5.6.3焊缝的组织类别91

5.6.4焊接热影响区的相比例检测92

5.7焊缝超声波探伤衰减补偿试验93

5.7.1试样93

5.7.2反射体的加工94

5.7.3检测试验94

5.7.4试验结论95

5.8焊工培训95

5.8.1焊接不合格情况分析96

5.8.2不合格原因分析97

5.8.3改进措施99

5.9焊接接头抗腐蚀性能试验99

5.9.1试验要求99

5.9.2试样99

5.9.3模拟环境介质的腐蚀试验100

5.9.4FeC13溶液的腐蚀试验103

5.9.5结论及建议104

第6章 22Cr双相不锈钢焊口内氧化层的去除105

6.122Cr不锈钢焊口内氧化层对腐蚀的影响105

6.1.1试样105

6.1.2腐蚀环境105

6.1.3试验装置与方法105

6.1.4试验结果105

6.2酸洗工艺106

6.2.1试验方案107

6.2.2试验设备108

6.2.3酸洗试验方案108

6.2.4试验流程109

6.3酸洗工艺研究109

6.3.1酸洗温度和时间的影响109

6.3.2氧化测定对酸洗工艺的影响109

6.3.3用NH4HF2代替HF的影响110

6.3.4酸洗溶液终点的确定110

6.4酸洗对材料表面成分和形貌的影响110

6.4.1酸洗造成的腐蚀失重110

6.4.2腐蚀前后试样Cr的分布对比113

6.4.3酸洗对材料表面形貌的影响115

6.5结论115

第7章 22Cr双相不锈钢复合板116

7.1国内外不锈钢复合材料的发展116

7.2生产工艺117

7.2.1以爆炸焊接直接生产不锈中板117

7.2.2利用“爆炸焊接坯＋轧制”的方法，制造冷轧双面复合板117

7.2.3不锈钢复合板的热处理117

7.3复合板性能118

7.3.1力学性能119

7.3.2冷弯性能119

7.3.3其他与不锈钢复合板生产相关的国家标准、行业标准119

7.4爆炸复合板复合界面的微观组织119

7.4.1复合界面形态120

7.4.2复合界面的微观组织120

7.4.3复合界面两侧显微硬度测量122

7.4.4小结122

7.5复合板的焊接工艺123

7.5.1焊接特点123

7.5.2焊接工艺123

第8章 22Cr双相不锈钢的应用127

参考文献129