张涛, 王晓庆, 闫伟, 张婧茹, 谭睿. Ni-W镀层油井管力学损伤特征及其在高温高含CO2/H2S环境中耐腐蚀机理研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2026.153.

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(1961 KB)   摘要: 针对高温高含CO2/H2S井下环境中油井管易发生力学损伤与腐蚀失效的问题，采用电沉积法制备了Ni-W镀层，并结合表面/截面形貌观察、EDS、纳米压痕、摩擦磨损、高温高压腐蚀、三维共聚焦、XRD及XPS等手段，系统研究其力学性能、高温耐腐蚀行为及防护机理。结果表明，Ni-W镀层表面致密光滑、厚度均匀，截面连续完整且与基体结合良好。Ni-W镀层平均硬度达8.851 GPa，较基体提高约91.2%，表现出更强的抗局部塑性变形能力。摩擦磨损过程中，其摩擦系数明显低于基体，磨痕宽度和深度分别降低约57.8%和59.9%，表现出优异的减摩抗磨性能。在210℃高温高含CO2/H2S环境中腐蚀168 h后，基体平均腐蚀速率为1.82 mm/a，而Ni-W镀层仅为0.032 mm/a；基体最大点蚀深度120.2μm，而Ni-W镀层仅为5.8μm。腐蚀产物分析表明，Ni-W镀层表面形成了以NiS、Ni3S2为主并含少量Ni-O组分的致密复合保护膜。Ni-W镀层油井管依托致密均匀的初始镀层结构、优异的自身力学性能以及腐蚀过程中原位生成的Ni基复合保护膜，提高了其在复杂井下环境中的服役稳定性。 关键词 ： 镍钨镀层,  力学损伤,  高温腐蚀,  复合保护膜     收稿日期: 2026-05-15      基金资助:国家自然科学基金面上项目周期载荷与CO2腐蚀协同作用下储气库井筒密封完整性失效机理研究(52574021); 国家油气重大专项“全生命周期井筒完整性工程技术与装备”(2025ZD1402205) 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张涛 王晓庆 闫伟 张婧茹 谭睿 44.8K 链接本文: https://www.jcscp.org/CN/Y0/V/I/0 [1] 孔耀, 黄奕欣, 周木兰, 曾光, 宁华清, 申越, 刘宗德. 激光增材制造Ni-Cr-Mo合金在KCl-K2SO4 混合盐中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(4): 1207-1217. [2] 李蕊, 俞利鑫, 崔宇, 刘叡, 孟凡帝, 刘莉, 王福会. Ti60合金在600 ℃混合盐雾环境中腐蚀行为的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(3): 798-806. [3] 庞曰艺, 张立波, 宁方强, 赵志坡, 闫宏, 刘佳. δ-铁素体对增材制造304L不锈钢液态铅铋腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 193-199. [4] 李琰琰, 李帅, 董超, 李冬强, 鲍泽斌, 朱圣龙. 大气等离子热障涂层体系在900 ℃含水蒸气和NaCl环境下的腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(5): 1233-1243. [5] 沈晨, 黄锦阳, 张醒兴, 胡新元, 朱明, 鲁金涛. 金属材料的高温碳化腐蚀与防护研究现状[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(3): 589-601. [6] 占阜元, 刘宣义, 黄世福, 刘帅岐, 徐媛媛, 潘喜桂, 何华林, 刘光明. SA210C钢在涂覆不同质量比混合盐膜下的高温腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(6): 1656-1662. [7] 李建呈, 赵京, 谢新, 王金龙, 陈明辉, 王福会. 钛合金表面磷酸盐涂层的制备及在高温盐-水蒸气环境中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(1): 159-166. [8] 曲卫卫, 陈泽浩, 裴延玲, 李树索, 王福会. CMAS熔体在不同热障涂层用材料表面的铺展和腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1407-1412. [9] 郭涛, 黄峰, 胡骞, 刘静. 9Ni钢铸坯在900~1250 ℃空气中的高温氧化行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 882-889. [10] 柳志浩, 刘光明, 何思凡, 董猛, 李玉, 李富天, 祝婷. F22母材与焊缝在模拟沿海空气中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(3): 594-600. [11] 王碧辉, 肖博, 潘佩媛, 刘聚, 张乃强. 固体氧化物燃料电池金属连接体腐蚀研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(1): 6-12. [12] 官宇, 刘光明, 张民强, 刘欢欢, 柳志浩, 龚兵兵. Sanicro 25钢在高硫煤灰/模拟烟气中的高温腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(4): 681-686. [13] 陈土春, 向军淮, 江龙发, 熊剑, 白凌云, 徐勋虎, 徐鑫成. Q235钢在氧化性含Cl气氛中的高温腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(4): 560-564. [14] 谢冬柏, 洪昊, 王文, 彭晓, 多树旺. 模拟燃烧环境介质和温度对不锈钢表面氧化物形态的影响研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(4): 358-366. [15] 梁书源, 姜翠玉. 电厂燃油锅炉腐蚀机理及防腐添加剂研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(2): 105-116. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed