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Erschienen in: Journal of Iron and Steel Research International 12/2020

08.06.2020 | Original Paper

Effects of nitrogen content on pitting corrosion resistance of non-magnetic drill collar steel

verfasst von: Li-wei Xu, Hua-bing Li, Huai-bei Zheng, Peng-chong Lu, Hao Feng, Shu-cai Zhang, Wei-chao Jiao, Zhou-hua Jiang

Erschienen in: Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 12/2020

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Abstract

High-nitrogen (N) austenitic stainless steel (Cr–Mn–N series) is commonly used for non-magnetic drill collars, which exhibits excellent mechanical properties and corrosion resistance. The effects of N content (0.63 to 0.86 wt.%) on the pitting corrosion behavior of the experimental non-magnetic drill collar steel were investigated using the electrochemical tests and immersion tests. Besides, X-ray photoelectron spectroscopy was used to analyze the constitution of the passive film. The results show that with the enhancement of N content from 0.63 to 0.86 wt.%, the metastable pitting corrosion sensitivity of the tested materials in 3.5 wt.% NaCl solution decreased and the pitting corrosion resistance increased. Meanwhile, the corrosion rate in 6 wt.% FeCl3 solution at 30 °C decreased from 10.40 to 4.93 mm/a. On the other hand, nitrogen was concentrated in the form of ammonia (NH4+ and NH3) on the outermost surface of the passive films. The contents of Cr2O3 and Fe2O3 raised in the passive films, together with the content of CrN, at metal/film interface increased as N content increased from 0.63 to 0.86 wt.%, which facilitated protective ability of the passive films, thus contributing to higher pitting corrosion resistance.
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Metadaten
Titel
Effects of nitrogen content on pitting corrosion resistance of non-magnetic drill collar steel
verfasst von
Li-wei Xu
Hua-bing Li
Huai-bei Zheng
Peng-chong Lu
Hao Feng
Shu-cai Zhang
Wei-chao Jiao
Zhou-hua Jiang
Publikationsdatum
08.06.2020
Verlag
Springer Singapore
Erschienen in
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 12/2020
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988
DOI
https://doi.org/10.1007/s42243-020-00428-7

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