Yhteiskuntatalouden nopean kehityksen myötä valtavat valtamerialueet ja rikkaat meren luonnonvarat ovat alkaneet tulla ihmisten näkökenttään. Meri on valtava luonnonvarojen aarreaitta, joka on rikas biologisten luonnonvarojen, energiavarojen ja valtameren energiavarojen suhteen. Meren luonnonvarojen kehittäminen ja hyödyntäminen on erottamaton osa merialan erikoismateriaalien tutkimusta ja kehitystä, ja kitka ja kuluminen ankarissa meriympäristöissä ovat keskeisiä tekijöitä, jotka rajoittavat merimateriaalien käyttöä ja merivarusteiden kehitystä. Tutki 316L- ja 2205-ruostumattoman teräksen korroosio- ja kulumiskäyttäytymistä kahdessa yleisesti käytetyssä merivesiolosuhteessa: meriveden korroosiokuluminen ja katodinen suojaus. Käytä erilaisia testausmenetelmiä, kuten XRD:tä, metallografiaa, sähkökemiallista testausta sekä korroosio- ja kulumissynergiaa, analysoidaksesi mikrorakenteen faasimuutoksia. Analysoimalla meriveden liukukulumisen vaikutusta ruostumattoman teräksen korroosio- ja kulumisominaisuuksiin, analysoidaan näkökulmasta. Tutkimustulokset ovat seuraavat:
(1) 316L-teräksen kulumisnopeus suuressa kuormituksessa on pienempi kuin kulumisnopeus pienessä kuormituksessa. XRD- ja metallografia-analyysit osoittavat, että 316L käy läpi martensiittisen muodonmuutoksen meriveden liukumiskulumisen aikana, ja sen muutostehokkuus on noin 60 % tai enemmän; Verrattaessa martensiitin muutosnopeuksia kahdessa merivesiolosuhteessa havaittiin, että meriveden korroosio estää martensiittimuodonmuutosta.
(2) Potentiodynaamista polarisaatioskannausta ja sähkökemiallista impedanssimenetelmää käytettiin tutkimaan 316L-teräksen mikrorakennemuutosten vaikutusta korroosiokäyttäytymiseen. Tulokset osoittivat, että martensiittinen faasimuutos vaikutti ruostumattoman teräksen pinnalla olevan passiivikalvon ominaisuuksiin ja stabiilisuuteen, mikä johti ruostumattoman teräksen korroosioon. Korroosionkestävyys heikkeni; sähkökemiallinen impedanssianalyysi (EIS) päätyi myös samankaltaiseen johtopäätökseen, ja muodostunut martensiitti ja muuttumaton austeniitti muodostavat mikroskooppisen sähköisen kytkennän, joka puolestaan muuttaa ruostumattoman teräksen sähkökemiallista käyttäytymistä.
(3) Aineellinen menetys316L ruostumaton teräsMeriveden alla tapahtuvaan kulumiseen sisältyy puhdas kitka- ja kulumismateriaalihävikki (W0), korroosion synergistinen vaikutus kulumiseen (S') ja kulumisen synergistinen vaikutus korroosioon (S'), kun taas martensiittinen faasimuutos vaikuttaa Kunkin osan materiaalihävikin välinen suhde selitetään.
(4) Korroosio- ja kulumiskäyttäytyminen2205Kaksifaasiterästä tutkittiin kahdessa merivesiolosuhteessa. Tulokset osoittivat, että: 2205-kaksifaasiteräksen kulumisnopeus suuren kuormituksen alaisena oli pienempi ja meriveden liukukuluminen aiheutti σ-faasin esiintymisen kaksifaasiteräksen pinnalla. Mikrorakenteelliset muutokset, kuten muodonmuutokset, dislokaatiot ja hilan siirtymät, parantavat kaksifaasiteräksen kulutuskestävyyttä; 316L-laatuun verrattuna 2205-kaksifaasiteräksellä on pienempi kulumisnopeus ja parempi kulutuskestävyys.
(5) Sähkökemiallista työasemaa käytettiin kaksifaasiteräksen kulutuspinnan sähkökemiallisten ominaisuuksien testaamiseen. Merivedessä liukuvan kulumisen jälkeen pinnan itsekorroosiopotentiaali mitattiin2205kaksifaasiteräksen korroosio vähenee ja virrantiheys kasvaa; sähkökemiallisesta impedanssitestausmenetelmästä (EIS) päätellään myös, että duplex-teräksen kulutuspinnan resistanssiarvo pienenee ja meriveden korroosionkestävyys heikkenee; meriveden vaikutuksesta duplex-teräksen liukuvan kulumisen tuottama σ-faasi vähentää Cr- ja Mo-alkuaineita ferriitin ja austeniitin ympärillä, mikä tekee duplex-teräksestä alttiimman meriveden korroosiolle, ja myös pistekuoppia muodostuu alttiita näille viallisille alueille.
(6) Aineellinen menetys2205 duplex-teräspääasiassa puhtaasta kitkasta ja kulumisesta johtuva materiaalihävikki, joka muodostaa noin 80–90 % kokonaishäviöstä. Duplex-teräksen kunkin osan materiaalihävikki on suurempi kuin 316L-teräksen. Pieni.
Yhteenvetona voidaan todeta, että 2205-kaksifaasiteräksellä on parempi korroosionkestävyys merivesiympäristössä ja se soveltuu paremmin käytettäväksi meriveden korroosio- ja kulumisympäristöissä.
Julkaisun aika: 04.12.2023