Nikkelbasert legering (Inconel625 N06625) har utmerket ytelse i korrosive miljøer i sjøvann
Inconel 625 Introduksjon:
625-legering har utmerket korrosjonsbestandighet og oksidasjonsmotstand, gode strekkegenskaper og utmattelsesegenskaper fra lav temperatur til 980 grader, og er motstandsdyktig mot spenningskorrosjon i saltsprayatmosfære. Derfor kan den brukes mye i produksjon av deler til romfartsmotorer, strukturelle komponenter til romfart og kjemisk utstyr og i situasjoner der den utsettes for sjøvann og er utsatt for høy mekanisk belastning.
kjemisk oppbygning
C: Mindre enn eller lik {{0}}.10, Mn: Mindre enn eller lik 0.50, Si: Mindre enn eller lik til 0.50, P: Mindre enn eller lik 0.015, S: Mindre enn eller lik 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54.0~60.0, Mo: 8.0~10.0, Ti: Mindre enn eller lik 0.40, Al: Mindre enn eller lik 0,40, Fe: Mindre enn eller lik 5,0, Nb: 3,15~4,15
Forord
Nikkelbasert 625-legering har utmerket utmattingsstyrke og motstand mot Cl-spenningskorrosjon, noe som gjør den mye brukt i offshore olje- og gasstransmisjons-komposittrør [-. Foringen av metallkomposittrøret er laget av metallmaterialer med utmerket korrosjonsmotstand, og basisrøret er laget av karbonstålmaterialer med utmerket stivhet og styrke for å forbedre den generelle ytelsen til komposittrøret.
1 Eksperimentelle materialer og metoder
Testmaterialet Inconel 625 overflatelag ble tatt fra 316L/In-conel 625 kompositt røroverflatelagsområde. Prøvestørrelsen for vekttap er 100 mm × 50 mm × 2 mm, og den elektrokjemiske prøvestørrelsen er 10 mm × 10 mm × 2 mm. Overflaten av prøven ble polert med 1200 graders sandpapir, ultralydbehandlet i vannfri etanolløsning i 5 minutter og tørket i luften til bruk. Testmediet er naturlig sjøvann i Qingdaohavet, og testtemperaturen kontrolleres til 10 grader for å simulere sjøvannstemperaturen på 200 meters dyp. Prøveknutene for korrosjonsvekttap til prøvene er 5d, 15d, 30d, 60d og 90d. Etter at prøvene er tatt ut, renses de, korrosjonsproduktene fjernes og veies deretter for å beregne korrosjonshastigheten til prøvene. Den elektrokjemiske arbeidsstasjonen ACM-Gill6 ble brukt til å teste prøvepolarisasjonskurven og AC-impedansspekteret. 625-legeringslaget ble brukt som arbeidselektrode, den mettede kalomelelektroden (SCE) ble brukt som referanseelektrode, og Pt-arket ble brukt som hjelpeelektrode. Polarisasjonstestskanningspotensialet starter fra åpen kretspotensialet og skanner mot katoden og anoden med en skanningshastighet på 1mV/s; AC-impedansspekterets testfrekvens er 10³-10-²Hz, og forstyrres med en amplitude på 10 mV nær potensialet for åpen krets. Zeiss ULTRA55 skanningselektronmikroskop/energispektroskopi ble brukt for å observere den makroskopiske og mikroskopiske korrosjonsmorfologien til prøveoverflaten. Korrosjonsproduktene veies og prøvens korrosjonshastighet beregnes. Den elektrokjemiske arbeidsstasjonen ACM-Gill6 ble brukt til å teste prøvepolarisasjonskurven og AC-impedansspekteret. 625-legeringslaget ble brukt som arbeidselektrode, den mettede kalomelelektroden (SCE) ble brukt som referanseelektrode, og Pt-arket ble brukt som hjelpeelektrode. Polarisasjonstestskanningspotensialet starter fra åpen kretspotensialet og skanner mot katoden og anoden med en skanningshastighet på 1mV/s; AC-impedansspekterets testfrekvens er 10⁵-10-²Hz, og forstyrres med en amplitude på 10 mV nær potensialet for åpen krets. Zeiss ULTRA55 skanningselektronmikroskop/energispektroskopi ble brukt for å observere den makroskopiske og mikroskopiske korrosjonsmorfologien til prøveoverflaten.
2 Eksperimentelle resultater og diskusjon
Den gjennomsnittlige korrosjonshastigheten til Inconel625-legeringsbelegg nedsenket i sjøvann ved 10 grad i 90 dager. Figuren viser at korrosjonshastigheten til 625-legeringens kledningslag nedsenket i sjøvann i 5 dager er 0.0037 mm/a, og deretter reduseres korrosjonshastigheten raskt til 0.001 mm/a, og etter hvert som nedsenkingstiden øker , reduseres korrosjonshastigheten til kledningslaget ytterligere. Korrosjonshastigheten til prøven etter nedsenking i 90 dager var omtrent 0,0004 mm/a.
(a) til (c) er overflatemorfologien til Inconel625-legeringsbelegglaget etter nedsenking i sjøvann ved 10 grad for henholdsvis 0d, 60d og 90d, som viser at det ikke vises groper på overflaten av 625-legeringskledningslaget etter å ha vært nedsenket i sjøvann for forskjellige tider. , viser overflatelaget fortsatt jevn korrosjon i sjøvann. Gropene vist på figuren er hovedsakelig forårsaket av mekanisk polering (Figur 3(a)). Figur 3(d) Energispektrumanalyse viser at overflateelementene til kledningslaget inkluderer grunnelementene av 625 legering Ni, Fe, Cr, Ti, Mo og C. Det er ikke noe element 0 i energispekteret, noe som indikerer at ingen oksidkorrosjonsproduktlaget dannes.
Elektrokjemiske vekselstrømsimpedansspektra for 625-legeringsbelegget dynket i sjøvann ved 10 grader for forskjellige tider. Impedansspekteret til 625-legeringens kledningslag i sjøvann viser også egenskapene til en ett-trinns elektrokjemisk reaksjon med en tidskonstant, og ingen passiveringsfilm eller korrosjonsproduktlag vises som tidskonstant. Kledningslaget har alltid vært preget av en ren metalloverflate og sjøvannskontakt. Impedansmodulverdien holdes i utgangspunktet på nivået 10⁵Q·cm² til hver gang, og den har sterk motstand mot sjøvannskorrosjon.
Impedansspekteret Bode-plottet er tilpasset ved å bruke den tilsvarende kretsen vist. I figur 5 er R løsningsmotstanden, og R er ladningsoverføringsmotstanden, som representerer vanskeligheten ved den elektrokjemiske reaksjonen på prøveoverflaten. Q. Det er en kondensatorekvivalent komponent, som representerer ladnings- og utladningseffekten til det doble elektriske laget ved grensesnittet mellom prøven og korrosjonsmediet. Tilpasningsresultatene er vist i tabell 1. Det kan sees at ladningsoverføringsmotstanden og elektrisk dobbeltlagskapasitans for 625 legering er like etter nedsenking i forskjellige perioder. Etter bløtlegging i 5-90 dager, endres ladningsoverføringsmotstanden først og avtar deretter. Ved bløtlegging i 5 dager er ladningsoverføringsmotstanden den minste og når maksimum ved 30 dager. Etter hvert som bløtleggingstiden øker, avtar ladningsoverføringsmotstanden gradvis.
Katodisk polarisasjons- og anodisk polarisasjonskurver av 625 legeringer av overflatelagsprøver gjennomvåt i forskjellige tider. Ved å utføre parametertilpasning på polarisasjonskurven er tilpasningsresultatene vist i tabell 2. Det kan ses at selvkorrosjonspotensialet E til prøven etter at 625 legeringskledningslaget ble senket i sjøvann ved 10 grader i forskjellige tider. Det er en positiv trend, og prøvens selvkorrosjonsstrømtetthet er i. Den avtar litt med forlengelsen av nedsenkingstiden; det kan bli funnet fra den anodiske polarisasjonskurven at det ikke er noen gropkorrosjonsnedbrytning under den anodiske polarisasjonsprosessen til 625-legeringsbelegglaget etter nedsenking i forskjellige tider.
3 Konklusjon
(1) Korrosjonshastigheten for 625-legeringskledningslaget i sjøvann ved 10 grad var opprinnelig 0,0037 mm/a, og deretter redusert til 0,0004 mm/a.
(2) 625-legeringens overflatelag korroderer jevnt i sjøvann, og det dannes ikke noe korrosjonsproduktlag eller passiveringslag på overflaten.
(3) Overflatelaget av 625-legering har stabil korrosjonsmotstand etter å ha blitt bløtlagt i sjøvann i 90 dager.
