压应力对P110套管钢CO2腐蚀产物膜的影响

摘要：目前,鲜见压力作用下P110钢在CO2环境中腐蚀行为的综合研究,采用高温高压釜制备了压应力作用下P110钢在CO2环境中的腐蚀产物膜,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)观察和分析了P110钢腐蚀产物膜的表面形貌和物相。利用电化学工作站得到了P110钢腐蚀产物膜在溶有饱和CO2的质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线和Mott-Schottky(M-S)曲线等电化学性能。结果表明:P110钢在压应力作用下能形成一层完整的腐蚀产物膜,并且压应力不会改变腐蚀产物膜的物相组成;施加引起弹性形变的压应力(30%σs,90%σs)会使腐蚀产物膜的晶粒变大,晶界减少,腐蚀产物膜中的离子微观通道减少,电荷转移电阻增大,载流子浓度减小,腐蚀电流密度减小;在引起塑性形变的压应力(103%σs)的作用下,腐蚀产物膜的晶粒略微变小,晶界略微增多,载流子浓度和缺陷数量有所增加;对P110钢施加引起弹性形变的压应力能促进腐蚀产物膜的形成,增强膜对基体的保护作用,而施加引起塑性形变的压应力会略微破坏腐蚀产物膜的完整性,但膜仍对基体具有较好的保护作用。