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CPT 58
4.3.6动电位法测量CPT 58
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