Op nikkel gebaseerde legering (Inconel625 N06625) presteert uitstekend in corrosieve omgevingen in zeewater
Inconel 625 Inleiding:
625-legering heeft uitstekende corrosieweerstand en oxidatieweerstand, goede trekeigenschappen en vermoeiingseigenschappen van lage temperatuur tot 980 graden, en is bestand tegen spanningscorrosie in een zoutnevelatmosfeer. Daarom kan het op grote schaal worden gebruikt bij de vervaardiging van motoronderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, structurele componenten voor de lucht- en ruimtevaart en chemische apparatuur en in situaties waarin het wordt blootgesteld aan zeewater en onderhevig is aan hoge mechanische spanning.
chemische samenstelling
C: kleiner dan of gelijk aan {{0}}.10, Mn: kleiner dan of gelijk aan 0.50, Si: kleiner dan of gelijk aan tot 0.50, P: kleiner dan of gelijk aan 0.015, S: kleiner dan of gelijk aan 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54,0~60,0, Mo: 8,0~10,0, Ti: kleiner dan of gelijk aan 0,40, Al: Kleiner dan of gelijk aan 0,40, Fe: kleiner dan of gelijk aan 5,0, Nb: 3,15~4,15
Voorwoord
De op nikkel gebaseerde 625-legering heeft een uitstekende vermoeiingssterkte en weerstand tegen Cl-spanningscorrosie, waardoor deze veel wordt gebruikt in composietbuizen voor offshore olie- en gastransmissie [-. De voering van de metalen composietbuis is gemaakt van metalen materialen met uitstekende corrosieweerstand, en de basisbuis is gemaakt van koolstofstaalmaterialen met uitstekende stijfheid en sterkte om de algehele prestaties van de composietbuis te verbeteren.
1 Experimentele materialen en methoden
De testmateriaal Inconel 625 oppervlaktelaag werd genomen uit het 316L/In-conel 625 composiet pijpoppervlaktelaaggebied. De monstergrootte voor gewichtsverlies is 100 mm x 50 mm x 2 mm en de elektrochemische testmonstergrootte is 10 mm x 10 mm x 2 mm. Het oppervlak van het monster werd gepolijst met schuurpapier van 1200 graden, ultrasoon behandeld in watervrije ethanoloplossing gedurende 5 minuten en tot gebruik aan de lucht gedroogd. Het testmedium is natuurlijk zeewater in de Qingdao-zee en de testtemperatuur wordt op 10 graden geregeld om de zeewatertemperatuur op een diepte van 200 meter te simuleren. De bemonsteringsknooppunten voor gewichtsverlies bij corrosie van de monsters zijn 5d, 15d, 30d, 60d en 90d. Nadat de monsters zijn genomen, worden ze gereinigd, worden de corrosieproducten verwijderd en vervolgens gewogen om de corrosiesnelheid van de monsters te berekenen. Het ACM-Gill6 elektrochemische werkstation werd gebruikt om de monsterpolarisatiecurve en het AC-impedantiespectrum te testen. De overlay-laag van 625-legering werd gebruikt als werkelektrode, de verzadigde calomel-elektrode (SCE) werd gebruikt als referentie-elektrode en de Pt-plaat werd gebruikt als hulpelektrode. Het scanpotentieel van de polarisatietest begint bij het open-circuitpotentieel en scant naar de kathode en anode met een scansnelheid van 1 mV/s; de testfrequentie van het AC-impedantiespectrum is 10³-10-²Hz en wordt verstoord met een amplitude van 10 mV nabij het nullastpotentieel. Zeiss ULTRA55 scanning-elektronenmicroscoop/energiespectroscopie werd gebruikt om de macroscopische en microscopische corrosiemorfologie van het monsteroppervlak waar te nemen. De corrosieproducten worden gewogen en de corrosiesnelheid van het monster wordt berekend. Het ACM-Gill6 elektrochemische werkstation werd gebruikt om de monsterpolarisatiecurve en het AC-impedantiespectrum te testen. De overlay-laag van 625-legering werd gebruikt als werkelektrode, de verzadigde calomel-elektrode (SCE) werd gebruikt als referentie-elektrode en de Pt-plaat werd gebruikt als hulpelektrode. Het polarisatietestscanpotentieel begint bij het open circuitpotentiaal en scant naar de kathode en anode met een scansnelheid van 1 mV/s; de testfrequentie van het AC-impedantiespectrum is 10⁵-10-²Hz en wordt verstoord met een amplitude van 10 mV nabij het nullastpotentieel. Zeiss ULTRA55 scanning-elektronenmicroscoop/energiespectroscopie werd gebruikt om de macroscopische en microscopische corrosiemorfologie van het monsteroppervlak waar te nemen.
2 Experimentele resultaten en discussie
De gemiddelde corrosiesnelheid van de bekledingslaag van een Inconel625-legering, ondergedompeld in zeewater bij 10 graad gedurende 90 dagen. De figuur laat zien dat de corrosiesnelheid van de bekledingslaag van een 625-legering, gedurende 5 dagen ondergedompeld in zeewater, 0.0037 mm/a bedraagt, waarna de corrosiesnelheid snel afneemt tot 0,001 mm/a, en naarmate de onderdompelingstijd toeneemt neemt de corrosiesnelheid van de bekledingslaag verder af. De corrosiesnelheid van het monster na onderdompeling gedurende 90 dagen was ongeveer 0,0004 mm/jaar.
(a) tot (c) zijn de oppervlaktemorfologie van de bekledingslaag van een Inconel625-legering na onderdompeling in zeewater bij 10 graad voor respectievelijk 0d, 60d en 90d, waaruit blijkt dat er geen putjes verschijnen op de oppervlak van de bekledingslaag van 625-legering nadat deze verschillende keren in zeewater is ondergedompeld. , vertoont de oppervlaktelaag nog steeds uniforme corrosie in zeewater. De putjes in de figuur worden voornamelijk veroorzaakt door mechanisch polijsten (Figuur 3(a)). Figuur 3(d) Energiespectrumanalyse laat zien dat de oppervlakte-elementen van de bekledingslaag de basiselementen van de 625-legering Ni, Fe, Cr, Ti, Mo en C omvatten. Er is geen element 0 in het energiespectrum, wat aangeeft dat er geen Er wordt een oxidecorrosieproductlaag gevormd.
Elektrochemische AC-impedantiespectra van de bekledingslaag van 625-legering gedrenkt in zeewater van 10 graden gedurende verschillende tijden. Het impedantiespectrum van de bekledingslaag van 625-legering in zeewater vertoont ook de kenmerken van een eentraps elektrochemische reactie met een tijdconstante, en geen enkele passivatiefilm of corrosieproductlaag verschijnt als tijdconstante. De bekledingslaag werd altijd gekenmerkt door een puur metalen oppervlak en contact met zeewater. De waarde van de impedantiemodulus wordt in principe telkens op het niveau van 10⁵Q·cm² gehouden en heeft een sterke weerstand tegen zeewatercorrosie.
De Bode-grafiek van het impedantiespectrum wordt aangepast met behulp van het getoonde equivalente circuit. In Figuur 5 is R de oplossingsweerstand en R de ladingsoverdrachtsweerstand, die de moeilijkheidsgraad van de elektrochemische reactie op het monsteroppervlak weergeeft. Q. Het is een condensator-equivalent onderdeel, dat het laad- en ontlaadeffect vertegenwoordigt van de dubbele elektrische laag op het grensvlak tussen het monster en het corrosiemedium. De aanpassingsresultaten worden getoond in Tabel 1. Het blijkt dat de ladingsoverdrachtsweerstand en de elektrische dubbellaagse capaciteit van de 625-legering vergelijkbaar zijn na onderdompeling gedurende verschillende perioden. Na 5-90 dagen weken verandert de weerstand tegen ladingsoverdracht eerst en neemt vervolgens af. Bij 5 dagen weken is de weerstand tegen ladingsoverdracht het kleinst en bereikt deze het maximum na 30 dagen. Naarmate de weektijd toeneemt, neemt de weerstand tegen ladingsoverdracht geleidelijk af.
Kathodische polarisatie- en anodische polarisatiecurven van 625 monsters van legeringsoppervlakken die gedurende verschillende tijden zijn geweekt. Door parameteraanpassing op de polarisatiecurve uit te voeren, worden de aanpassingsresultaten weergegeven in Tabel 2. Er kan worden gezien dat het zelfcorrosiepotentieel E van het monster nadat de bekledingslaag van 625-legering verschillende keren in zeewater van 10 graden was ondergedompeld. Er is een positieve trend en de zelfcorrosiestroomdichtheid van het monster is i. Het neemt enigszins af naarmate de onderdompelingstijd toeneemt; uit de anodische polarisatiecurve kan worden afgeleid dat er geen afbraak van putcorrosie plaatsvindt tijdens het anodische polarisatieproces van de bekledingslaag van 625-legering na onderdompeling gedurende verschillende tijden.
3 Conclusie
(1) De corrosiesnelheid van de bekledingslaag van een 625-legering in zeewater bij 10 graad was aanvankelijk 0.0037 mm/a, en nam vervolgens af tot 0,0004 mm/a.
(2) De oppervlaktelaag van 625-legering corrodeert gelijkmatig in zeewater en er wordt geen corrosieproductlaag of passivatielaag op het oppervlak gevormd.
(3) De oppervlaktelaag van 625-legering heeft een stabiele corrosieweerstand nadat deze gedurende 90 dagen in zeewater is geweekt.
