热处理对宝钢20G钢管【0510-85114444】带状组织腐蚀特性的影响研究高压锅炉用无缝钢管20G因具有优良的中高温强韧性、组织稳定性和较好的耐腐蚀性能,因此被广泛用作锅炉管件和油气集输管线。但20G钢管采用压力加工成型,材料内部易形成带状组织,此类缺陷在高温高压、强腐蚀性的油气集输环境下很容易导致管线失效。应德阳某钢管公司近200吨的带状组织缺陷产品的现场实际需求,本文对20G钢带状组织的消除方法和带状组织对腐蚀性能的影响进行研究,以帮助这批产品重新满足使用性能要求,本研究对建设可持续发展和资源节约型社会亦具有重大意义。 采用均匀设计法优选出能消除带状组织、细化晶粒的最佳热处理工艺；研究了不同热处理状态20G钢管的力学性能与显微组织间的关系；采用动电位扫描极化曲线法、交流阻抗法、扫描电化学方法研究了不同级别带状组织的20G钢在模拟地层水中的电化学腐蚀行为；同时辅以扫描电镜、能谱和X衍射对腐蚀浸泡过程的形貌特征、元素变化和物相变化进行了分析。通过以上实验研究得出以下结论： (1)均匀设计试验获得优化的正火热处理工艺为：加热速度10℃/min,保温温度920℃,保温40min后风冷。此工艺可使带状组织基本消除,组织均匀,晶粒细化,力学性能提高约10%。 (2)力学性能测试试验表明：材料的横向抗拉强度比纵向低约16%,横向冲击韧性随带状组织级别加大而减小,非金属夹杂物在材料中的偏析使冲击韧性降低,热处理能在一定程度上改善非金属夹杂物的分布和形态,从而改善其力学性能。 (3)电化学结果表明：20G钢在模拟地层水中的腐蚀速率随浸泡时间的延长而先降后增：腐蚀电流密度从最初的14.068×10-3mA.cm2,先降至3.768×10-3mA.cm-2,复又增至9.443×10-3mA.cm-2;扫描电镜分析表明：腐蚀前期金属表面生成不溶的腐蚀产物覆盖在基体表面构成有限保护,后期生成疏松多孔的腐蚀产物膜,导致腐蚀速度增大。XRD结果显示,腐蚀产物主要为FeC03. (4)20G钢在模拟地层水中的耐蚀性随带状组织级别增大而减小：带状组织最轻、晶粒最细小的试样稳定性最高,腐蚀电流密度为9.00×10-3mA.cm2,腐蚀速度最小。扫描电化学显微镜实验表明,腐蚀初期20G钢是以铁素体条带作为腐蚀微电池阳极推动着腐蚀进程,试验后期腐蚀产物膜的作用抑制了阳极活性,使腐蚀速率稍有降低。