《超級13Cr不銹鋼組織與性能》全書共7章,主要基于超級馬氏體13Cr不銹鋼國內(nèi)外研發(fā)及其在油氣田中的應(yīng)用現(xiàn)狀,從熱處理工藝與組織特征著手,闡述了超級13Cr不銹鋼的力學(xué)性能及其影響因素,重點分析了其在完井過程、開發(fā)過程中的電化學(xué)腐蝕特征,并介紹了熱處理工藝、海洋環(huán)境與緩蝕劑對其電化學(xué)腐蝕特征的影響。
《超級13Cr不銹鋼組織與性能》可供從事石油天然氣開發(fā)、新材料研制、過程裝備腐蝕與防護(hù)、石油專用管腐蝕與防護(hù)及相關(guān)學(xué)科的科研人員和技術(shù)人員閱讀,也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考或作為教學(xué)參考書。
朱世東,西安石油大學(xué),副教授,主要從事《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《金屬的腐蝕與防護(hù)》等本科教學(xué)工作。
在中石油管材研究所攻讀碩、博士學(xué)位課題——石油專用管腐蝕與防護(hù),畢業(yè)后進(jìn)入延長石油研究院從事CCUS國級與省部級項目的研究,期間從事化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)博士后工作,主持中國博士后基金,調(diào)任現(xiàn)單位后,組建能源新材料創(chuàng)新團(tuán)隊,主持國家自然科學(xué)基金以及省自然科學(xué)基金等。
第1章緒論1
1.1“三超”油氣開采環(huán)境與挑戰(zhàn)1
1.2超級13Cr不銹鋼簡介2
1.2.1超級13Cr不銹鋼的發(fā)展2
1.2.2標(biāo)識3
1.2.3成分及其影響4
1.2.4金相組織6
1.2.5耐蝕性能10
1.2.6需求11
1.3介質(zhì)環(huán)境腐蝕11
1.3.1酸化液腐蝕11
1.3.2CO2腐蝕12
1.3.3CO2/H2S腐蝕14
1.4腐蝕產(chǎn)物膜特征14
1.5展望15
參考文獻(xiàn)16
第2章研制現(xiàn)狀與應(yīng)用21
2.1緒言21
2.2開發(fā)歷程22
2.3產(chǎn)品研發(fā)23
2.3.1國外制備25
2.3.2國內(nèi)制備29
2.4用途與應(yīng)用32
2.4.1用途32
2.4.2現(xiàn)場應(yīng)用35
參考文獻(xiàn)39
第3章熱處理工藝與組織41
3.1緒言41
3.2軟化工藝41
3.3熱處理工藝43
3.3.1油套管鋼43
3.3.2油鉆桿鋼51
3.4組織影響因素54
3.4.1相圖54
3.4.2成分55
3.4.3奧氏體化溫度60
3.4.4正火處理62
3.4.5淬火處理63
3.4.6回火處理72
3.4.7熱塑性91
參考文獻(xiàn)95
第4章力學(xué)性能98
4.1緒言98
4.2工藝設(shè)計與力學(xué)性能98
4.3奧氏體化溫度99
4.4淬火處理100
4.4.1淬火溫度100
4.4.2淬火+回火103
4.4.3淬火介質(zhì)103
4.5回火處理105
4.5.1回火溫度105
4.5.2回火工藝108
4.6成分的影響111
4.6.1鈮元素111
4.6.2其他元素114
4.7熱變形的影響117
4.7.1熱塑性117
4.7.2高溫?zé)崴苄?17
4.7.3熱變形118
4.7.4熱加工圖與組織118
參考文獻(xiàn)121
第5章完井過程中的電化學(xué)腐蝕124
5.1緒言124
5.2HCl溶液中的電化學(xué)腐蝕特征124
5.2.1溫度的影響125
5.2.2緩蝕劑的影響129
5.2.3壓應(yīng)力的影響131
5.3醋酸液中的電化學(xué)腐蝕特征137
5.3.1醋酸濃度的影響137
5.3.2溫度的影響141
5.4完井液中的電化學(xué)腐蝕特征144
5.4.1材質(zhì)的影響144
5.4.2抑制劑的影響145
5.5混合酸液中的電化學(xué)腐蝕特征154
5.5.1形態(tài)與能譜155
5.5.2點蝕特征156
5.5.3D類夾雜物影響耐蝕機(jī)制157
參考文獻(xiàn)158
第6章開發(fā)過程中的電化學(xué)腐蝕160
6.1緒言160
6.2不同材質(zhì)161
6.2.1含CO2的NaCl介質(zhì)環(huán)境161
6.2.2模擬地層水HCO-3環(huán)境165
6.2.3陜北地區(qū)某區(qū)塊氣井環(huán)境168
6.3溫度169
6.3.1無應(yīng)力169
6.3.2應(yīng)力171
6.4Cl-濃度173
6.5HCO3-濃度179
6.5.1動電位極化179
6.5.2恒電位極化180
6.5.3EIS曲線182
6.5.4MottSchottky曲線183
6.6外加電位184
6.7應(yīng)力186
6.7.1極化特征186
6.7.2耐點蝕性能188
6.8流速190
6.8.1數(shù)值模擬190
6.8.2試驗研究195
6.9pH值199
6.10腐蝕產(chǎn)物膜201
6.10.1低溫成膜201
6.10.2高溫成膜207
6.11其他影響因素216
6.11.1點蝕電位216
6.11.2循環(huán)極化217
6.12金屬表面電化學(xué)反應(yīng)過程217
6.12.1動電位極化217
6.12.2電化學(xué)交流阻抗220
參考文獻(xiàn)221
第7章其他條件下的電化學(xué)腐蝕227
7.1緒言227
7.2熱處理后的電化學(xué)腐蝕特征227
7.2.1正火227
7.2.2回火228
7.3海洋油氣田環(huán)境中的電化學(xué)腐蝕特征231
7.3.1腐蝕因素灰關(guān)聯(lián)231
7.3.2腐蝕實例235
7.4含緩蝕劑的電化學(xué)腐蝕特征236
7.4.1季銨鹽236
7.4.2丙炔醇239
7.4.3復(fù)配緩蝕劑1243
7.4.4復(fù)配緩蝕劑2248
7.4.5喹啉季銨鹽252
7.4.6TG201系列緩蝕劑258
參考文獻(xiàn)261