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摘要
高温高压腐蚀环境下，可溶性球座会因材料强度、硬度不足及降解过快等原因过早失效。为此，采用OM、SEM、XRD表征可溶性球座材料Fe-Mn合金的微观结构与相成分，开展电化学测试、力学性能测试、加速浸泡腐蚀试验及高温高压浸泡腐蚀试验，分析了Fe-Mn合金的力学及腐蚀性能。测试结果表明，锰元素有细化晶粒的作用，随着锰含量增大，合金硬度和屈服强度呈先增大后减小趋势，Fe-5Mn合金硬度和屈服强度分别为345 HV和812 MPa；锰含量增大，自腐蚀电位负移，腐蚀电流密度增大，Fe-5Mn合金自腐蚀电流密度为4.64×10-5 mA/cm2。在长期加速浸泡腐蚀试验环境下，锰含量增大，导致腐蚀速率降低，Fe-5Mn极限降解速率为4.3 mm/a；长期高温高压浸泡试验条件下，腐蚀初期锰含量增大，提升了腐蚀速率，腐蚀后期合金整体腐蚀速率缓慢且趋于同一水平，Fe-5Mn满足作为可溶性球座材料的性能要求。研究结果可为选择Fe-Mn合金作为井下可溶性球座材料提供参考。
- 出版日期2022
- 单位西安石油大学; 长庆油田分公司第三采气厂
