Το κράμα με βάση το νικέλιο (Inconel625 N06625) έχει εξαιρετική απόδοση σε διαβρωτικά περιβάλλοντα στο θαλασσινό νερό
Inconel 625 Εισαγωγή:
Το κράμα 625 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στην οξείδωση, καλές ιδιότητες εφελκυσμού και ιδιότητες κόπωσης από χαμηλή θερμοκρασία έως 980 βαθμούς και είναι ανθεκτικό στη διάβρωση του στρες σε ατμόσφαιρα ψεκασμού αλατιού. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής μηχανής, δομικών στοιχείων αεροδιαστημικής και χημικού εξοπλισμού και σε καταστάσεις όπου εκτίθεται στο θαλασσινό νερό και υπόκειται σε υψηλή μηχανική καταπόνηση.
χημική σύνθεση
Γ: Μικρότερο από ή ίσο με {{0}}.10, Mn: Μικρότερο ή ίσο με 0.50, Si: Μικρότερο ή ίσο έως 0.50, P: Μικρότερο ή ίσο με 0.015, S: Μικρότερο ή ίσο με 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54,0~60,0, Mo: 8,0~10,0, Ti: Μικρότερο ή ίσο με 0,40, Al: Μικρότερο ή ίσο με 0,40, Fe: Μικρότερο ή ίσο με 5,0, Nb: 3,15~4,15
Πρόλογος
Το κράμα 625 με βάση το νικέλιο έχει εξαιρετική αντοχή στην κόπωση και αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης Cl, καθιστώντας το ευρέως χρησιμοποιούμενο σε υπεράκτιους σύνθετους σωλήνες μεταφοράς πετρελαίου και αερίου [-. Η επένδυση του μεταλλικού σύνθετου σωλήνα είναι κατασκευασμένη από μεταλλικά υλικά με εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και ο σωλήνας βάσης είναι κατασκευασμένος από υλικά ανθρακούχου χάλυβα με εξαιρετική ακαμψία και αντοχή για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του σύνθετου σωλήνα.
1 Πειραματικά υλικά και μέθοδοι
Το υλικό δοκιμής Inconel 625 επιφανειακής στρώσης ελήφθη από την περιοχή επιφανείας στρώματος σύνθετου σωλήνα 316L/In-conel 625. Το μέγεθος δείγματος απώλειας βάρους είναι 100 mm × 50 mm × 2 mm και το μέγεθος του δείγματος ηλεκτροχημικής δοκιμής είναι 10 mm × 10 mm × 2 mm. Η επιφάνεια του δείγματος γυαλίστηκε με γυαλόχαρτο 1200 μοιρών, κατεργάστηκε με υπερήχους σε άνυδρο διάλυμα αιθανόλης για 5 λεπτά και ξηράνθηκε στον αέρα μέχρι τη χρήση. Το μέσο δοκιμής είναι το φυσικό θαλασσινό νερό στη Θάλασσα Qingdao και η θερμοκρασία δοκιμής ελέγχεται στους 10 βαθμούς για την προσομοίωση της θερμοκρασίας του θαλασσινού νερού σε βάθος 200 m. Οι κόμβοι δειγματοληψίας απώλειας βάρους διάβρωσης των δειγμάτων είναι 5d, 15d, 30d, 60d και 90d. Αφού αφαιρεθούν τα δείγματα, καθαρίζονται, αφαιρούνται τα προϊόντα διάβρωσης και στη συνέχεια ζυγίζονται για να υπολογιστεί ο ρυθμός διάβρωσης των δειγμάτων. Ο ηλεκτροχημικός σταθμός εργασίας ACM-Gill6 χρησιμοποιήθηκε για τη δοκιμή της καμπύλης πόλωσης του δείγματος και του φάσματος σύνθετης αντίστασης AC. Το στρώμα επικάλυψης κράματος 625 χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτρόδιο εργασίας, το ηλεκτρόδιο κορεσμένης καλομέλας (SCE) χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτρόδιο αναφοράς και το φύλλο Pt χρησιμοποιήθηκε ως βοηθητικό ηλεκτρόδιο. Το δυναμικό σάρωσης δοκιμής πόλωσης ξεκινά από το δυναμικό ανοιχτού κυκλώματος και σαρώνει προς την κάθοδο και την άνοδο με ρυθμό σάρωσης 1 mV/s. η συχνότητα δοκιμής του φάσματος σύνθετης αντίστασης AC είναι 10³{-10-²Hz και διαταράσσεται με πλάτος 10 mV κοντά στο δυναμικό ανοιχτού κυκλώματος. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης/ενεργειακή φασματοσκοπία Zeiss ULTRA55 χρησιμοποιήθηκε για την παρατήρηση της μακροσκοπικής και μικροσκοπικής μορφολογίας διάβρωσης της επιφάνειας του δείγματος. Τα προϊόντα διάβρωσης ζυγίζονται και υπολογίζεται ο ρυθμός διάβρωσης του δείγματος. Ο ηλεκτροχημικός σταθμός εργασίας ACM-Gill6 χρησιμοποιήθηκε για τη δοκιμή της καμπύλης πόλωσης του δείγματος και του φάσματος σύνθετης αντίστασης AC. Το στρώμα επικάλυψης κράματος 625 χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτρόδιο εργασίας, το ηλεκτρόδιο κορεσμένης καλομέλας (SCE) χρησιμοποιήθηκε ως ηλεκτρόδιο αναφοράς και το φύλλο Pt χρησιμοποιήθηκε ως βοηθητικό ηλεκτρόδιο. Το δυναμικό σάρωσης δοκιμής πόλωσης ξεκινά από το δυναμικό ανοιχτού κυκλώματος και σαρώνει προς την κάθοδο και την άνοδο με ρυθμό σάρωσης 1 mV/s. η συχνότητα δοκιμής φάσματος σύνθετης αντίστασης AC είναι 105-10-²Hz και διαταράσσεται με πλάτος 10 mV κοντά στο δυναμικό ανοιχτού κυκλώματος. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης/ενεργειακή φασματοσκοπία Zeiss ULTRA55 χρησιμοποιήθηκε για την παρατήρηση της μακροσκοπικής και μικροσκοπικής μορφολογίας διάβρωσης της επιφάνειας του δείγματος.
2 Πειραματικά αποτελέσματα και συζήτηση
Ο μέσος ρυθμός διάβρωσης του στρώματος επένδυσης από κράμα Inconel625 βυθισμένο σε θαλασσινό νερό σε 10 βαθμό για 90 ημέρες. Το σχήμα δείχνει ότι ο ρυθμός διάβρωσης της στρώσης επένδυσης από κράμα 625 που βυθίζεται σε θαλασσινό νερό για 5 ημέρες είναι 0,0037 mm/a και στη συνέχεια ο ρυθμός διάβρωσης μειώνεται γρήγορα σε 0,001 mm/a και καθώς ο χρόνος βύθισης αυξάνεται , ο ρυθμός διάβρωσης του στρώματος επένδυσης μειώνεται περαιτέρω. Ο ρυθμός διάβρωσης του δείγματος μετά από εμβάπτιση για 90 ημέρες ήταν περίπου 0,0004 mm/a.
(α) έως (γ) είναι η επιφανειακή μορφολογία του στρώματος επένδυσης από κράμα Inconel625 μετά από βύθιση σε θαλασσινό νερό σε 10 μοίρες για 0d, 60d και 90d αντίστοιχα, δείχνοντας ότι δεν εμφανίζονται κοιλώματα στο επιφάνεια του στρώματος επένδυσης από κράμα 625 αφού βυθιστεί σε θαλασσινό νερό για διαφορετικούς χρόνους. , το επιφανειακό στρώμα εξακολουθεί να παρουσιάζει ομοιόμορφη διάβρωση στο θαλασσινό νερό. Τα κοιλώματα που φαίνονται στο σχήμα προκαλούνται κυρίως από μηχανική στίλβωση (Εικόνα 3(α)). Σχήμα 3(δ) Η ανάλυση του ενεργειακού φάσματος δείχνει ότι τα επιφανειακά στοιχεία του στρώματος επένδυσης περιλαμβάνουν τα βασικά στοιχεία του κράματος 625 Ni, Fe, Cr, Ti, Mo και C. Δεν υπάρχει στοιχείο 0 στο ενεργειακό φάσμα, υποδεικνύοντας ότι δεν σχηματίζεται στρώμα προϊόντος διάβρωσης οξειδίου.
Ηλεκτροχημικά φάσματα σύνθετης αντίστασης AC του στρώματος επένδυσης κράματος 625 εμποτισμένο σε θαλασσινό νερό στους 10 βαθμούς για διαφορετικούς χρόνους. Το φάσμα σύνθετης αντίστασης του στρώματος επένδυσης κράματος 625 στο θαλασσινό νερό δείχνει επίσης τα χαρακτηριστικά μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης ενός σταδίου με σταθερά χρόνου και δεν εμφανίζεται ως σταθερά χρόνου κανένα φιλμ παθητικοποίησης ή στρώμα προϊόντος διάβρωσης. Το στρώμα επένδυσης χαρακτηριζόταν πάντα από καθαρή μεταλλική επιφάνεια και επαφή με θαλασσινό νερό. Η τιμή του συντελεστή σύνθετης αντίστασης διατηρείται βασικά στο επίπεδο των 105Q·cm² κάθε φορά και έχει ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση του θαλασσινού νερού.
Το διάγραμμα Bode φάσματος σύνθετης αντίστασης τοποθετείται χρησιμοποιώντας το ισοδύναμο κύκλωμα που φαίνεται. Στο Σχήμα 5, το R είναι η αντίσταση του διαλύματος και το R είναι η αντίσταση μεταφοράς φορτίου, η οποία αντιπροσωπεύει τη δυσκολία της ηλεκτροχημικής αντίδρασης στην επιφάνεια του δείγματος. Ερ. Είναι ένα συστατικό ισοδύναμο πυκνωτή, που αντιπροσωπεύει το φαινόμενο φόρτισης και εκφόρτισης του διπλού ηλεκτρικού στρώματος στη διεπαφή μεταξύ του δείγματος και του μέσου διάβρωσης. Τα αποτελέσματα προσαρμογής φαίνονται στον Πίνακα 1. Μπορεί να φανεί ότι η αντίσταση μεταφοράς φορτίου και η ηλεκτρική χωρητικότητα διπλού στρώματος του κράματος 625 είναι παρόμοια μετά από εμβάπτιση για διαφορετικές περιόδους. Μετά από μούλιασμα για 5-90 ημέρες, η αντίσταση μεταφοράς φορτίου αλλάζει πρώτα και μετά μειώνεται. Όταν εμποτιστεί για 5 ημέρες, η αντίσταση μεταφοράς φορτίου είναι η μικρότερη και φτάνει στο μέγιστο στις 30 ημέρες. Στη συνέχεια, καθώς αυξάνεται ο χρόνος εμποτισμού, η αντίσταση μεταφοράς φορτίου μειώνεται σταδιακά.
Καμπύλες καθοδικής πόλωσης και ανοδικής πόλωσης 625 δειγμάτων επιφανειακής στρώσης κράματος εμποτισμένα για διαφορετικούς χρόνους. Εκτελώντας προσαρμογή παραμέτρων στην καμπύλη πόλωσης, τα αποτελέσματα προσαρμογής φαίνονται στον Πίνακα 2. Μπορεί να φανεί ότι το δυναμικό αυτοδιάβρωσης Ε του δείγματος μετά το στρώμα επένδυσης κράματος 625 βυθίστηκε σε θαλασσινό νερό στους 10 βαθμούς για διαφορετικούς χρόνους. Υπάρχει θετική τάση και η πυκνότητα αυτοδιαβρωτικού ρεύματος του δείγματος είναι i. Μειώνεται ελαφρώς με την παράταση του χρόνου βύθισης. μπορεί να βρεθεί από την καμπύλη ανοδικής πόλωσης ότι δεν υπάρχει διάβρωση διάβρωσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανοδικής πόλωσης του στρώματος επένδυσης κράματος 625 μετά από βύθιση για διαφορετικούς χρόνους.
3 Συμπέρασμα
(1) Ο ρυθμός διάβρωσης του στρώματος επένδυσης κράματος 625 σε θαλασσινό νερό σε 10 βαθμό ήταν αρχικά 0,0037 mm/a και στη συνέχεια μειώθηκε στα 0,0004 mm/a.
(2) Το επιφανειακό στρώμα κράματος 625 διαβρώνεται ομοιόμορφα στο θαλασσινό νερό και δεν σχηματίζεται στρώμα προϊόντος διάβρωσης ή στρώμα παθητικοποίησης στην επιφάνεια.
(3) Η επιφανειακή στρώση κράματος 625 έχει σταθερή αντίσταση στη διάβρωση αφού έχει εμποτιστεί σε θαλασσινό νερό για 90 ημέρες.
