Nikkelbaseret legering (Inconel625 N06625) har fremragende ydeevne i korrosive miljøer i havvand
Inconel 625 Introduktion:
625 legering har fremragende korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed, gode trækegenskaber og træthedsegenskaber fra lav temperatur til 980 grader og er modstandsdygtig over for spændingskorrosion i saltsprayatmosfære. Derfor kan det bruges i vid udstrækning til fremstilling af dele til rumfartsmotorer, strukturelle komponenter til rumfart og kemisk udstyr og i situationer, hvor det er udsat for havvand og er udsat for høj mekanisk belastning.
kemisk sammensætning
C: Mindre end eller lig med {{0}}.10, Mn: Mindre end eller lig med 0.50, Si: Mindre end eller lig med til 0.50, P: Mindre end eller lig med 0.015, S: Mindre end eller lig med 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54,0~60,0, Mo: 8,0~10,0, Ti: Mindre end eller lig med 0,40, Al: Mindre end eller lig med 0,40, Fe: Mindre end eller lig med 5,0, Nb: 3,15~4,15
Forord
Nikkelbaseret 625-legering har fremragende udmattelsesstyrke og modstandsdygtighed over for Cl-spændingskorrosionsrevner, hvilket gør den meget udbredt i offshore olie- og gastransmissions-kompositrør [-. Foringen af metalkompositrøret er lavet af metalmaterialer med fremragende korrosionsbestandighed, og basisrøret er lavet af kulstofstålmaterialer med fremragende stivhed og styrke for at forbedre den samlede ydeevne af kompositrøret.
1 Eksperimentelle materialer og metoder
Testmaterialet Inconel 625 overfladelag blev taget fra 316L/In-conel 625 komposit rør overfladelag område. Vægttabsprøvestørrelsen er 100 mm × 50 mm × 2 mm, og den elektrokemiske prøvestørrelse er 10 mm × 10 mm × 2 mm. Overfladen af prøven blev poleret med 1200 graders sandpapir, ultralydsbehandlet i vandfri ethanolopløsning i 5 minutter og tørret i luften indtil brug. Testmediet er naturligt havvand i Qingdao-havet, og testtemperaturen styres til 10 grader for at simulere havvandstemperaturen i en dybde på 200 m. Korrosionsvægttabsprøvetagningsknuderne for prøverne er 5d, 15d, 30d, 60d og 90d. Efter at prøverne er taget ud, renses de, korrosionsprodukterne fjernes og vejes derefter for at beregne prøvernes korrosionshastighed. Den elektrokemiske arbejdsstation ACM-Gill6 blev brugt til at teste prøvepolarisationskurven og AC-impedansspektret. 625-legeringslaget blev brugt som arbejdselektrode, den mættede calomel-elektrode (SCE) blev brugt som referenceelektrode, og Pt-arket blev brugt som hjælpeelektrode. Polarisationstestens scanningspotentiale starter fra det åbne kredsløbspotentiale og scanner mod katoden og anoden ved en scanningshastighed på 1mV/s; AC-impedansspektrumtestfrekvensen er 10³-10-²Hz og forstyrres med en amplitude på 10 mV nær det åbne kredsløbspotentiale. Zeiss ULTRA55 scanningselektronmikroskop/energispektroskopi blev brugt til at observere den makroskopiske og mikroskopiske korrosionsmorfologi af prøveoverfladen. Korrosionsprodukterne vejes, og prøvens korrosionshastighed beregnes. Den elektrokemiske arbejdsstation ACM-Gill6 blev brugt til at teste prøvepolarisationskurven og AC-impedansspektret. 625-legeringslaget blev brugt som arbejdselektrode, den mættede calomel-elektrode (SCE) blev brugt som referenceelektrode, og Pt-arket blev brugt som hjælpeelektrode. Polarisationstest-scanningspotentialet starter fra det åbne kredsløbspotentiale og scanner mod katoden og anoden ved en scanningshastighed på 1mV/s; AC-impedansspektrumtestfrekvensen er 10⁵-10-²Hz og forstyrres med en amplitude på 10 mV nær det åbne kredsløbspotentiale. Zeiss ULTRA55 scanningselektronmikroskop/energispektroskopi blev brugt til at observere den makroskopiske og mikroskopiske korrosionsmorfologi af prøveoverfladen.
2 Eksperimentelle resultater og diskussion
Den gennemsnitlige korrosionshastighed for Inconel625-legeringslag nedsænket i havvand ved 10 grad i 90 dage. Figuren viser, at korrosionshastigheden af 625-legeringsbeklædningslaget nedsænket i havvand i 5 dage er 0,0037 mm/a, og derefter falder korrosionshastigheden hurtigt til 0,001 mm/a, og efterhånden som nedsænkningstiden stiger , falder korrosionshastigheden af beklædningslaget yderligere. Korrosionshastigheden af prøven efter nedsænkning i 90 dage var ca. 0,0004 mm/a.
(a) til (c) er overflademorfologien af Inconel625-legeringsbeklædningslaget efter nedsænkning i havvand ved 10 grad for henholdsvis 0d, 60d og 90d, hvilket viser, at der ikke forekommer gruber på overfladen af 625-legeringsbeklædningslaget efter at have været nedsænket i havvand i forskellige tider. , udviser overfladelaget stadig ensartet korrosion i havvand. Gruberne vist på figuren er hovedsageligt forårsaget af mekanisk polering (figur 3(a)). Figur 3(d) Energispektrumanalyse viser, at overfladeelementerne i beklædningslaget omfatter grundelementerne af 625 legering Ni, Fe, Cr, Ti, Mo og C. Der er intet element 0 i energispektret, hvilket indikerer, at ingen oxidkorrosionsproduktlaget dannes.
Elektrokemiske AC-impedansspektre af 625-legeringsbeklædningslaget gennemblødt i havvand ved 10 grader til forskellige tidspunkter. Impedansspektret af 625-legeringsbeklædningslaget i havvand viser også karakteristikaene for en enkelttrins elektrokemisk reaktion med en tidskonstant, og ingen passiveringsfilm eller korrosionsproduktlag vises som tidskonstant. Beklædningslaget har altid været kendetegnet ved en ren metaloverflade og havvandskontakt. Impedansmodulværdien holdes grundlæggende på niveauet 10⁵Q·cm² hver gang, og den har stærk modstand mod havvandskorrosion.
Impedansspektret Bode-plottet er tilpasset ved hjælp af det tilsvarende viste kredsløb. I figur 5 er R opløsningsmodstanden, og R er ladningsoverførselsmodstanden, som repræsenterer vanskeligheden ved den elektrokemiske reaktion på prøveoverfladen. Q. Det er en kondensatorækvivalent komponent, der repræsenterer ladnings- og afladningseffekten af det dobbelte elektriske lag ved grænsefladen mellem prøven og korrosionsmediet. Tilpasningsresultaterne er vist i tabel 1. Det kan ses, at ladningsoverførselsmodstanden og elektrisk dobbeltlagskapacitans af 625 legering er ens efter nedsænkning i forskellige perioder. Efter iblødsætning i 5-90 dage ændres ladningsoverførselsmodstanden først og falder derefter. Når den er gennemblødt i 5 dage, er ladningsoverførselsmodstanden den mindste og når maksimum ved 30 dage. Efterhånden som iblødsætningstiden øges, falder ladningsoverførselsmodstanden gradvist.
Katodisk polarisering og anodisk polariseringskurver af 625 legerede overfladelagsprøver gennemblødt i forskellige tider. Ved at udføre parametertilpasning på polarisationskurven er tilpasningsresultaterne vist i tabel 2. Det kan ses, at prøvens selvkorrosionspotentiale E, efter at 625 legeringsbeklædningslaget var nedsænket i havvand ved 10 grader i forskellige tidspunkter. Der er en positiv tendens, og prøvens selvkorrosionsstrømtæthed er i. Den aftager lidt med forlængelse af nedsænkningstiden; det kan ses ud fra den anodiske polarisationskurve, at der ikke er nogen pitkorrosionsnedbrydning under den anodiske polariseringsproces af 625 legeringsbeklædningslaget efter nedsænkning i forskellige tidspunkter.
3 Konklusion
(1) Korrosionshastigheden af 625-legeringsbeklædningslaget i havvand ved 10 grad var oprindeligt 0.0037 mm/a, og derefter faldet til 0.0004 mm/a.
(2) 625-legeringens overfladelag korroderer ensartet i havvand, og der dannes ikke noget korrosionsproduktlag eller passiveringslag på overfladen.
(3) 625-legeringens overfladelag har stabil korrosionsbestandighed efter at være blevet gennemblødt i havvand i 90 dage.
