1Cr18Ni9Ti、304和316不锈钢管在氯化钠溶液中的点蚀敏感性研究

2020-12-15 17:37:25

 奥氏体不锈钢管是不锈钢管中钢种最多、使用量最大的一种(约占整个不锈钢管产量的65~70%)。由于其全面、良好的综合性能,在各行各业得到广泛的应用。1Cr18Ni9Ti、304和316不锈钢管就是其中常用钢种。这些不锈钢管在工业水和海水中具有很低的全面腐蚀速率,但是容易发生点蚀,点蚀是不锈钢管失效的主要形式之一,严重时能导致设备穿孔泄露,在实际生产中存在很大的隐患。不锈钢管点蚀的早期监测一直是人们十分关心的问题。


 金属点蚀敏感性的试验评定方法可分为化学浸泡法、电化学测量法。化学浸泡法是将研究试样磨光、除油、干燥、称重后浸泡到腐蚀溶液中,一定时间后取出,通过测量试样上的点蚀坑深度、点蚀密度、腐蚀率(失重)等指标来评定试样的耐点蚀性能。电化学测量法是利用电化学测试仪器测量点蚀特征电位(E和En)、电化学噪声(电极电位或电流密度的随机波动现象)、电化学阻抗谱(电化学反应电阻)等来评价材料的点蚀敏感性。在金属耐蚀性评价中,点蚀破裂电位(Eb)是评价点蚀敏感性的重要指标,通过E6的测定可快速评价金属的点蚀敏感性。用于测量Eb的方法有控制电位法(如动电位法、恒电位法下的电流-时间曲线法)和控制电流法(动电流法、恒电流法下的电位-时间曲线法)。通常E6值与测量方法有关,在进行比较时,应采用相同的测量方法和测试条件。动电位扫描法测量E6应用的较为广泛。本章实验采用动电位扫描和电化学阻抗谱等传统的电化学方法检测了1Cr18Ni9Ti、304和316三种奥氏体不锈钢管在3.5%NaCI溶液中的点蚀敏感性,再通过激光电子散斑干涉技术(ESPI)与恒电位下的计时电流法同步结合来印证了传统的电化学实验结果。从而建立了一种用激光电子散斑干涉技术(ESPI)来监测金属早期点蚀敏感性的实验室方法。


 1. 由动电位极化曲线可知,1Cr18Ni9Ti不锈钢管的点蚀破裂电位E,为0.085V,304的E6为0.465V,316的E6值0.573V。表明1Cr18Ni9Ti的点蚀敏感性最大,304居中,316不锈钢管点蚀敏感性最小。


 2. 由电化学阻抗谱可知,1Cr18Ni9Ti不锈钢管浸泡初期(Oh)就进入点蚀诱导期;304浸泡至28h时进入点蚀诱导期;316不锈钢管浸泡至72h时进入点蚀诱导期。表明1Cr18Ni9Ti的点蚀敏感性最大,304居中,316点蚀敏感性最小。


 3. 利用激光电子散斑干涉技术监测溶液中金属点蚀行为时,如果散斑图上出现亮斑,表明材料表面发生点蚀。由激光电子散斑干涉结果可知,1Cr18Ni9Ti和304的点蚀感应时间t值分别是1s和9s,316不锈钢管的t值大于120s。表明1Cr18Ni9Ti的点蚀敏感性最大,304居中,316点蚀敏感性最小。三种实验方法的研究结果具有很好的一致性。


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