Con il rapido sviluppo dell'economia sociale, la vastità degli oceani e le ricche risorse marine hanno iniziato a entrare nel campo visivo dell'umanità. L'oceano è un enorme scrigno di risorse, ricco di risorse biologiche, energetiche e di energia oceanica. Lo sviluppo e l'utilizzo delle risorse marine sono inseparabili dalla ricerca e dallo sviluppo di materiali speciali per applicazioni marine, e l'attrito e l'usura in ambienti marini ostili sono problematiche chiave che limitano l'applicazione dei materiali marini e lo sviluppo di attrezzature marine. Questo studio analizza il comportamento di corrosione e usura degli acciai inossidabili 316L e 2205 in due condizioni di acqua di mare comunemente utilizzate: corrosione da acqua di mare e protezione catodica. Vengono inoltre utilizzati diversi metodi di analisi, come XRD, metallografia, test elettrochimici e analisi sinergica di corrosione e usura, per studiare i cambiamenti di fase della microstruttura. Infine, viene analizzato l'effetto dell'usura da scorrimento in acqua di mare sulle proprietà di corrosione e usura dell'acciaio inossidabile. I risultati della ricerca sono i seguenti:
(1) Il tasso di usura del 316L sotto carico elevato è inferiore al tasso di usura sotto carico basso. L'analisi XRD e metallografica mostra che il 316L subisce una trasformazione martensitica durante l'usura da scorrimento in acqua di mare e la sua efficienza di trasformazione è pari o superiore al 60%; confrontando i tassi di trasformazione martensitica in due condizioni di acqua di mare, si è scoperto che la corrosione da acqua di mare ostacola la trasformazione martensitica.
(2) Sono stati utilizzati metodi di scansione della polarizzazione potenziostatica e di impedenza elettrochimica per studiare l'influenza dei cambiamenti microstrutturali del 316L sul comportamento alla corrosione. I risultati hanno mostrato che la trasformazione di fase martensitica ha influenzato le caratteristiche e la stabilità del film passivante sulla superficie dell'acciaio inossidabile, portando alla corrosione dell'acciaio inossidabile. La resistenza alla corrosione è indebolita; anche l'analisi dell'impedenza elettrochimica (EIS) ha raggiunto una conclusione simile, e la martensite generata e l'austenite non trasformata formano un accoppiamento elettrico microscopico, che a sua volta modifica il comportamento elettrochimico dell'acciaio inossidabile.
(3) La perdita materiale diacciaio inossidabile 316Lsotto l'acqua di mare include puro attrito e perdita di materiale per usura (W0), l'effetto sinergico della corrosione sull'usura (S') e l'effetto sinergico dell'usura sulla corrosione (S'), mentre la trasformazione di fase martensitica influenza La relazione tra la perdita di materiale di ciascuna parte è spiegata.
(4) Il comportamento di corrosione e usura di2205È stato studiato l'acciaio bifasico in due diverse condizioni di acqua di mare. I risultati hanno mostrato che: il tasso di usura dell'acciaio bifasico 2205 sotto carico elevato era inferiore e l'usura da scorrimento in acqua di mare ha causato la formazione della fase σ sulla superficie dell'acciaio bifasico. Modifiche microstrutturali come deformazioni, dislocazioni e spostamenti reticolari migliorano la resistenza all'usura dell'acciaio bifasico; rispetto al 316L, l'acciaio bifasico 2205 presenta un tasso di usura inferiore e una migliore resistenza all'usura.
(5) È stata utilizzata una stazione elettrochimica per testare le proprietà elettrochimiche della superficie di usura dell'acciaio bifase. Dopo l'usura da scorrimento in acqua di mare, il potenziale di auto-corrosione dell'acciaio2205L'acciaio bifase è diminuito e la densità di corrente è aumentata; dal metodo di prova dell'impedenza elettrochimica (EIS) si è anche concluso che il valore di resistenza della superficie di usura dell'acciaio duplex diminuisce e la resistenza alla corrosione dell'acqua di mare è indebolita; la fase σ prodotta dall'usura per scorrimento dell'acciaio duplex da parte dell'acqua di mare riduce gli elementi Cr e Mo attorno alla ferrite e all'austenite, rendendo l'acciaio duplex più suscettibile alla corrosione dell'acqua di mare, e le vaiolature sono anche soggette alla formazione di vaiolature in queste aree difettose.
(6) La perdita materiale diacciaio duplex 2205deriva principalmente dall'attrito puro e dalla perdita di materiale dovuta all'usura, che rappresenta circa l'80-90% della perdita totale. Rispetto all'acciaio inossidabile 316L, la perdita di materiale di ogni parte dell'acciaio duplex è maggiore di quella del 316L. Piccola.
In sintesi, si può concludere che l'acciaio bifase 2205 presenta una migliore resistenza alla corrosione in ambiente marino ed è più adatto per applicazioni in ambienti soggetti a corrosione e usura in acqua di mare.
Data di pubblicazione: 4 dicembre 2023