超級13Cr(Super 13Cr)不銹鋼是耐蝕性能良好的馬氏體不銹鋼，主要應(yīng)用于海上石油項目，OTG管道，殼體及井下項目，具有超強的耐腐蝕性。比普通的13Cr不銹鋼強度更高，低溫韌性及抗腐蝕性能更加優(yōu)越，其中降低了C的含量（碳含量≤0.03%）抑制了C的碳化物析出。因為超級13Cr鋼中添加了添Ni，Mo,Cu,Ti，Nh，V等合金元素。通過對普通13Cr進行改良得到的超級13Cr性能具有更加優(yōu)越的均勻和局部腐蝕性能，且還具有一定的抗H2S應(yīng)力腐蝕開裂能力。其中，Ni是優(yōu)良的耐腐蝕材料，尤其是對強堿性介質(zhì);鎳的強度和塑性也很好，可承受各種壓力加工;除了起到形成奧氏體的作用，在不銹鋼中鎳還能擴大不銹鋼在非氧化性介質(zhì)中的鈍化范圍有效提高不銹鋼的再鈍化能力。Mo在鋼中可細(xì)化晶粒，固溶于鐵素體、奧氏體和碳化物中，縮小奧氏體相區(qū)，在還原性酸及強氧化性鹽溶液中都能使鋼表面鈍化，大此Mo可以普遍提高鋼的抗蝕性能，防止鋼在氯化物溶液中的點蝕。Cu雖然擴大了奧氏體區(qū)，但在鐵中的固溶度不大，其對臨界溫度和淬透性的影響及固溶強化作用于Ni相似，少量Cu可以提高低合金結(jié)構(gòu)鋼和鋼軌鋼的抗大氣腐蝕性能與P配合效果更顯著，也可改善鋼對硫酸和鹽酸的抗蝕性和對應(yīng)力腐蝕的穩(wěn)定性。

通過模擬油田超深超高壓高溫油氣井腐蝕環(huán)境,研究超級13Cr馬氏體不銹鋼管材抗均勻腐蝕、點蝕、應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)及酸化液腐蝕的性能.研究結(jié)果表明:隨著井深的增加,超級13Cr馬氏體不銹鋼的均勻腐蝕速率逐漸增大,且氣相的均勻腐蝕速率要大于液相的腐蝕速率,但不論在液相還是在氣相腐蝕條件下,均勻腐蝕速率均遠(yuǎn)小于0.1mm/a;由于超級13Cr馬氏體不銹鋼有較高的Mo,Ni含量,在模擬腐蝕環(huán)境中未出現(xiàn)明顯點蝕現(xiàn)象,且具有良好的抗SCC性能循環(huán)酸化腐蝕試驗后試樣管體和接箍部分沒有出現(xiàn)點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕跡象.

采用單質(zhì)硫懸浮實驗法,利用失重法,掃描電子顯微鏡(SEM),X射線能譜(EDS),X射線衍射(XRD)和pH計等分析手段,研究了單質(zhì)硫沉積對國產(chǎn)超級13Cr馬氏體不銹鋼在模擬高溫高壓環(huán)境中腐蝕行為的影響,分析了腐蝕產(chǎn)物的表面形貌,元素組成及其含量,組分以及單質(zhì)硫?qū)Ω邼舛萅aCl溶液酸化程度的影響.結(jié)果表明:國產(chǎn)超級13Cr馬氏體不銹鋼的耐蝕性能因單質(zhì)硫的添加而降低,其均勻腐蝕速率隨著單質(zhì)硫含量的增大而增大,并且在90℃取得最大值,但均小于o.0125mm/a;單質(zhì)硫的添加改變了腐蝕產(chǎn)物膜的組分,硫化物的含量隨單質(zhì)硫含量的增大而增大;單質(zhì)硫/金屬界面處的pH值因單質(zhì)硫與水發(fā)生歧化反應(yīng)而降低,進而降低了超級13Cr馬氏體不銹鋼的耐蝕性能,Cl-與單質(zhì)硫協(xié)同作用進一步加劇其腐蝕.