Сплав на основі нікелю (Inconel625 N06625) має чудові характеристики в корозійних середовищах у морській воді
Inconel 625 Введення:
Сплав 625 має відмінну корозійну стійкість і стійкість до окислення, хороші властивості на розтяг і втому від низьких температур до 980 градусів, а також стійкий до корозії під напругою в атмосфері соляного бризки. Таким чином, він може бути широко використаний у виробництві деталей аерокосмічних двигунів, аерокосмічних конструкційних компонентів і хімічного обладнання, а також у ситуаціях, коли він піддається впливу морської води та піддається високим механічним навантаженням.
хімічний склад
C: менше або дорівнює {{0}}.10, Mn: менше або дорівнює 0.50, Si: менше або дорівнює до 0.50, P: менше або дорівнює 0.015, S: менше або дорівнює 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54,0~60,0, Mo: 8,0~10,0, Ti: менше або дорівнює 0,40, Al: Менше або дорівнює 0,40, Fe: менше або дорівнює 5,0, Nb: 3,15~4,15
Передмова
Сплав 625 на основі нікелю має відмінну втомну міцність і стійкість до корозійного розтріскування під напругою Cl, що робить його широко використовуваним у морських композитних трубах для транспортування нафти та газу [-. Гільза металевої композитної труби виготовлена з металевих матеріалів з чудовою стійкістю до корозії, а основна труба виготовлена з матеріалів з вуглецевої сталі з чудовою жорсткістю та міцністю для покращення загальних характеристик композитної труби.
1 Експериментальні матеріали та методи
Випробуваний матеріал поверхневого шару Inconel 625 був узятий із зони шару поверхні композитної труби 316L/In-conel 625. Розмір зразка втрати ваги становить 100 мм × 50 мм × 2 мм, а розмір зразка для електрохімічного тестування становить 10 мм × 10 мм × 2 мм. Поверхня зразка була відполірована наждачним папером 1200 градусів, оброблена ультразвуком у безводному розчині етанолу протягом 5 хвилин і висушена на повітрі до використання. Середовищем для випробування є природна морська вода в морі Циндао, а температура випробування контролюється на рівні 10 градусів, щоб імітувати температуру морської води на глибині 200 м. Вузли відбору зразків через корозійну втрату ваги: 5d, 15d, 30d, 60d і 90d. Після вилучення зразків їх очищають, видаляють продукти корозії, а потім зважують для розрахунку швидкості корозії зразків. Електрохімічна робоча станція ACM-Gill6 була використана для перевірки поляризаційної кривої зразка та спектру імпедансу змінного струму. Як робочий електрод використовувався накладний шар сплаву 625, як електрод порівняння – насичений каломельний електрод (SCE), а як допоміжний електрод – лист Pt. Потенціал поляризаційного випробування починається з потенціалу відкритого ланцюга та сканується до катода та анода зі швидкістю сканування 1 мВ/с; тестова частота спектру імпедансу змінного струму становить 10³-10-²Гц і збурюється з амплітудою 10 мВ поблизу потенціалу відкритого ланцюга. Скануючий електронний мікроскоп/енергетична спектроскопія Zeiss ULTRA55 використовувався для спостереження за макроскопічною та мікроскопічною морфологією корозії поверхні зразка. Продукти корозії зважують і розраховують швидкість корозії зразка. Електрохімічна робоча станція ACM-Gill6 була використана для перевірки поляризаційної кривої зразка та спектру імпедансу змінного струму. Як робочий електрод використовувався накладний шар сплаву 625, як електрод порівняння – насичений каломельний електрод (SCE), а як допоміжний електрод – лист Pt. Потенціал поляризаційного випробування починається з потенціалу відкритого ланцюга та сканується до катода та анода зі швидкістю сканування 1 мВ/с; тестова частота спектру імпедансу змінного струму становить 10⁵-10-²Гц і збурюється з амплітудою 10 мВ поблизу потенціалу відкритого ланцюга. Скануючий електронний мікроскоп/енергетична спектроскопія Zeiss ULTRA55 використовувався для спостереження за макроскопічною та мікроскопічною морфологією корозії поверхні зразка.
2 Експериментальні результати та їх обговорення
Середня швидкість корозії шару оболонки зі сплаву Inconel625, зануреного в морську воду при температурі 10 градус протягом 90 днів. На малюнку показано, що швидкість корозії шару оболонки зі сплаву 625, зануреного в морську воду на 5 днів, становить 0.0037 мм/год, а потім швидкість корозії швидко зменшується до 0,001 мм/год, а час занурення збільшується. , швидкість корозії шару облицювання далі зменшується. Швидкість корозії зразка після занурення протягом 90 днів становила приблизно 0,0004 мм/год.
(a) – (c) – це морфологія поверхні шару оболонки зі сплаву Inconel625 після занурення в морську воду при 10 градусі протягом 0d, 60d і 90d відповідно, показуючи, що на поверхні не з’являється точкових ямок поверхня шару оболонки зі сплаву 625 після занурення в морську воду на різний час. , шар поверхні все ще демонструє рівномірну корозію в морській воді. Ямки, показані на малюнку, в основному викликані механічним поліруванням (Малюнок 3(a)). Рисунок 3(d) Аналіз енергетичного спектру показує, що поверхневі елементи шару оболонки включають основні елементи сплаву 625 Ni, Fe, Cr, Ti, Mo та C. В енергетичному спектрі немає елемента 0, що вказує на відсутність утворюється шар продукту оксидної корозії.
Електрохімічні спектри імпедансу змінного струму шару оболонки зі сплаву 625, змоченого в морській воді при температурі 10 градусів протягом різного часу. Спектр імпедансу шару покриття зі сплаву 625 у морській воді також демонструє характеристики одностадійної електрохімічної реакції з постійною часом, і жодна плівка пасивації або шар продукту корозії не з’являються як постійні часу. Шар облицювання завжди характеризувався чистою металевою поверхнею та контактом із морською водою. Значення модуля імпедансу в основному підтримується на рівні 10⁵Q·см² кожного разу, і воно має високу стійкість до корозії морської води.
Спектр імпедансу Боде будується за допомогою показаної еквівалентної схеми. На малюнку 5 R — це опір розчину, а R — опір передачі заряду, що відображає складність електрохімічної реакції на поверхні зразка. Q. Це еквівалентний компонент конденсатора, який представляє ефект заряду та розряду подвійного електричного шару на межі розділу між зразком і корозійним середовищем. Результати підгонки наведено в таблиці 1. Можна побачити, що опір передачі заряду та ємність подвійного електричного шару сплаву 625 подібні після занурення на різні періоди. Після витримки протягом 5-90 днів опір передачі заряду спочатку змінюється, а потім зменшується. При витриманні протягом 5 днів опір передачі заряду є найменшим і досягає максимуму через 30 днів. Потім із збільшенням часу витримки опір передачі заряду поступово зменшується.
Катодна та анодна поляризаційні криві зразків поверхневого шару сплаву 625, витриманих протягом різного часу. Виконуючи підгонку параметрів на поляризаційній кривій, результати підгонки показані в таблиці 2. Можна побачити, що потенціал самокорозії E зразка після того, як шар оболонки зі сплаву 625 був занурений у морську воду при 10 градусах протягом різного часу. Існує позитивна тенденція, і густина струму самокорозії зразка становить i. З подовженням часу занурення воно трохи зменшується; з кривої анодної поляризації можна виявити, що під час процесу анодної поляризації шару оболонки зі сплаву 625 після занурення протягом різного часу не відбувається точкової корозії.
3 Висновок
(1) Швидкість корозії шару оболонки зі сплаву 625 у морській воді при 10 градусі спочатку становила 0.0037 мм/год, а потім знизилася до 0,0004 мм/год.
(2) Поверхневий шар сплаву 625 рівномірно кородує в морській воді, і на поверхні не утворюється шар продукту корозії або шар пасивації.
(3) Поверхневий шар зі сплаву 625 має стабільну стійкість до корозії після витримки в морській воді протягом 90 днів.
