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304不锈钢在海水中的耐蚀性

日期:2016-12-20 11:33:43
 

304不锈钢海水中的耐蚀性

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镀锌钢管在淡化海水中腐蚀严重,因此现多考虑用不锈钢代替镀锌钢用作淡化海水管道。奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能,耐点蚀和均匀腐蚀能力较好,强度大、韧性良好,广泛应用于建筑、管道等。目前,不锈钢在海水中的腐蚀行为已有较多报道,在淡化海水中的却较少,研究不锈钢在淡化海水管道中的腐蚀行为具有

研究人员利用电化学和慢应变速率拉伸方法,研究了304不锈钢在淡化海水中的耐蚀性,分析了温度对不锈钢钝化膜耐蚀性的影响。

试材为304不锈钢,化学成分(质量分数,%):C0.080,Mn2.000,Si1.000,S0.031,P0.027,Ni8.050,Cr17.500,余量为Fe。电化学试样的尺寸为10mm×10mm×3mm,一面焊接铜导线,并用环氧树脂封装,另一面为工作面,分别用600、800、1000号砂纸打磨,并用丙酮除油后吹干,放入干燥皿中待用。应力腐蚀拉伸试验为哑铃状结构,Φ5mm,中间试验部分长20mm。

介质为一级反渗透淡化海水,Cl-浓度为312.5g/m3,pH值7.8~8.2,电导率0.8mS/cm,温度分别为35、50、70℃。

电化学试验使用PrinceptionAppliedResearchParatat2273电化学工作站进行,利用ZVIEW2处理数据。参比电极为饱和甘汞电极,辅助电极为石墨电极,介质为淡化海水。采用ASTMG150-1999(2004)测量304不锈钢的临界点蚀温度,本试验中外加电位为700mV,升温速率1℃/min。

应力腐蚀试验采用LETRY慢拉伸试验机进行慢应变速率拉伸,拉伸速率为1×10-5s-1,试验介质为淡化海水,并用甘油进行空白对照,拉伸棒的断口用ZeissUltra555扫描电镜观察,判断断裂特征。试验结果表明:

(1)温度是影响304不锈钢在淡化海水中耐蚀性的重要因素,当温度由35℃升高到70℃时,电荷转移电阻和点蚀击破电位下降,钝化膜保护能力降低,点蚀敏感性增大。在35℃时,Eb-Ep较大,破坏后的钝化膜自恢复能力较差;70℃时,Eb-Ep较小,此时钝化膜被破坏后自恢复能力较强。

(2)304不锈钢在一级反渗透淡化海水中的临界点蚀温度为34.9℃。

(3)温度上升,304不锈钢的应变和最大抗拉强度均逐渐减小,断口断裂特征由韧性断裂发展为脆性断裂,应力腐蚀敏感性提高。

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