【摘 要】
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Incone1718(GH169)镍基合金是一种时效强化型的高温合金,被广泛用于航天航空、石油石化、原子能等领域。Incone1718具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。近年来随着我国对高温、
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Incone1718(GH169)镍基合金是一种时效强化型的高温合金,被广泛用于航天航空、石油石化、原子能等领域。Incone1718具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。近年来随着我国对高温、高压、高含硫油气田的开发,H2S/CO2对材料的腐蚀受到了人们极大的关注。为了满足开发高含硫油气田开发的要求,急需开发能够耐高含H2S/CO2腐蚀的封隔器材料。
国外研究表明镍基耐蚀合金Incone1718制成的封隔器完全能够胜任高浓度H2S/CO2的苛刻环境,而国内对这方面的研究甚少。本文针对用于制作封隔器主体材料的镍基合金Incone1718合金进行微观组织、力学性能、与耐蚀性能的研究。
对Incone1718镍基合金材料进行940℃到1060℃,保温1h固溶处理实验,然后进行720℃×8h50℃1h→620℃×8h时效。研究表明:随着固溶温度的升高,材料的晶粒不断长大,δ相不断溶入基体。材料经时效处理后析出第二相γ相,γ由于时效时间较短没有析出。时效后材料的硬度和强度明显高于固溶处理的样品,1000℃固溶+时效处理的材料硬度和屈服强度达到最大值。对不同热处理工艺的材料进行挂片实验、电化学实验,结果表明不同热处理材料均具有良好的耐腐蚀性能。经固溶处理的材料耐腐蚀性更加优于经固溶+时效处理的材料。高温高压H2S应力腐蚀实验的结果表明,Incone1718材料表现良好的耐蚀性能,没有发生应力腐蚀开裂迹象。
根据NACE的MR0175标准,应用于油田领域Incone1718合金要求时效后硬度值不超过40HRC。为了尽量减少环境对材料的腐蚀,并兼顾材料的力学性能,确定实验最佳热处理工艺为:1000℃固溶1小时+720℃×8h50℃1h→620℃×8h时效。
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