【摘 要】
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目前测井仪器表面材料通常使用17-4PH不锈钢,其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,但在实际使用中发现,有少数仪器表面材料存在点蚀现象和表面刺漏现象,一旦出现材料断裂,所造成的损
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目前测井仪器表面材料通常使用17-4PH不锈钢,其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,但在实际使用中发现,有少数仪器表面材料存在点蚀现象和表面刺漏现象,一旦出现材料断裂,所造成的损失无可计量。为保证仪器使用寿命,提高生产工艺,本文通过宏观力学分析和XPS、XRD、SEM、金相分析等手段分析了17-4PH不锈钢点蚀处的力学性能和微观形貌,找到了17-4PH不锈钢最终产生点蚀的原因,及失效机理。得出的主要结论有:点蚀坑是由晶间腐蚀产生,微裂纹沿着晶界深挖,同时曝露出母材并形成氧化膜,两裂纹贯穿联通后将此处母材挖掘脱离;伴随井底酸性溶液中的Cl离子腐蚀,当母材被挖掘脱离后,曝露出金属基体,造成腐蚀产物膜与无腐蚀产物膜覆盖的地方形成一个大阴极、小阳极的腐蚀特征,Cl离子在该区域由于富集,腐蚀速率加快,迅速形成新的腐蚀产物膜。刺漏产生是在点蚀坑周围,由于前期锻造过烧产生贫铬区,原因是500~800摄氏度范围内,Cr23C6实际上不固溶,并从固体中沉淀出来,结果使与晶界临近的金属中的铬含量降低,贫铬区发生腐蚀;最终在内部压力作用下,当晶界腐蚀将壁厚削减到了小于屈服强度的极限时最终发成刺漏现象。
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