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高熵合金在海洋平台阀门部件上的腐蚀防护突破

作者:常州PA视讯材料科技有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-22 06:25:01

信息摘要:

通过真实工程案例,讲述耐腐蚀高熵合金解决海上采油平台关键阀门在含硫介质中的点蚀难题

东海某海上采油平台的工程师在季度检修时,发现采油树系统的调节阀门出现密集的点蚀坑。这些采用常规双相不锈钢的阀瓣在含硫化氢的原油介质中仅服役14个月,蚀坑深度已达1.2毫米,远超安全标准。平台不得不安排紧急停机更换,导致单次损失超过300万元。

技术团队对失效件进行分析时,在扫描电镜下观察到典型的硫化物应力腐蚀开裂特征。能谱分析显示蚀坑底部富集氯离子和硫元素,证明材料在酸性氯环境中的钝化膜保护能力不足。常规解决方案是采用更昂贵的哈氏合金,但该材料加工困难且交货周期长达半年。

高熵合金在海洋平台阀门部件上的腐蚀防护突破

PA视讯材料科技接到技术咨询后,提出采用新研发的Cr-Co-Ni-Mo-Fe五元耐腐蚀高熵合金。该材料通过多主元效应形成致密钝化膜,在电化学测试中点蚀电位比316L不锈钢提高400mV。特别设计的纳米晶结构使硬度达到HRC45,同时保持12%的延伸率。

工程团队采用金属注射成型工艺制造阀瓣毛坯,通过烧结参数控制获得均匀的等轴晶组织。精加工时选用CBN刀具配合微量润滑,解决了高熵合金加工硬化倾向强的问题。最终成品在模拟平台工况的加速腐蚀试验中,经过3000小时测试未发现任何点蚀迹象。

高熵合金在海洋平台阀门部件上的腐蚀防护突破

装配新阀门的采油系统已连续运行28个月,最近次开箱检查显示部件表面仍保持金属光泽。这个案例证明通过材料设计突破,可以实现高温镍基合金的替代方案,为海洋装备的材料选择提供了新思路。