사회경제의 급속한 발전과 함께 광활한 해양 공간과 풍부한 해양 자원이 사람들의 관심 대상이 되기 시작했습니다. 바다는 생물 자원, 에너지 자원, 해양 에너지 자원이 풍부한 거대한 자원 보고입니다. 해양 자원의 개발 및 활용은 해양 특수 소재의 연구 개발과 불가분한 관계에 있으며, 가혹한 해양 환경에서의 마찰과 마모는 해양 소재의 적용과 해양 장비 개발을 제한하는 핵심적인 문제입니다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 두 가지 해수 조건(해수 부식 마모 및 음극 보호)에서 316L 및 2205 스테인리스강의 부식 및 마모 거동을 연구하고, XRD, 금속 조직 검사, 전기화학적 시험, 부식 및 마모 시너지 분석 등 다양한 시험 방법을 사용하여 미세 구조의 상 변화를 분석했습니다. 이러한 관점에서 해수 슬라이딩 마모가 스테인리스강의 부식 및 마모 특성에 미치는 영향을 분석했습니다. 연구 결과는 다음과 같습니다.
(1) 고하중 조건에서 316L의 마모율은 저하중 조건에서의 마모율보다 작다. XRD 및 금속조직 분석 결과 316L은 해수 슬라이딩 마모 중에 마르텐사이트 변태를 겪으며, 그 변태 효율은 약 60% 이상인 것으로 나타났다. 두 해수 조건에서의 마르텐사이트 변태율을 비교한 결과 해수 부식이 마르텐사이트 변태를 저해하는 것으로 나타났다.
(2) 전위동적 분극 주사법과 전기화학적 임피던스법을 이용하여 316L의 미세구조 변화가 부식 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 결과, 마르텐사이트 상변태는 스테인리스강 표면의 수동태 피막의 특성과 안정성에 영향을 미쳐 스테인리스강의 부식을 유발하는 것으로 나타났다. 즉, 내식성이 약화되었으며, 전기화학적 임피던스(EIS) 분석에서도 유사한 결론에 도달하였다. 생성된 마르텐사이트와 미변태 오스테나이트는 미세한 전기적 결합을 형성하여 스테인리스강의 전기화학적 거동을 변화시키는 것으로 나타났다.
(3) 물질적 손실316L 스테인리스강해수 환경에서의 마모는 순수 마찰 및 마모로 인한 재료 손실(W0), 부식이 마모에 미치는 상승 효과(S'), 마모가 부식에 미치는 상승 효과를 포함하며, 마르텐사이트 상변환은 각 부분의 재료 손실 간의 관계에 영향을 미친다고 설명한다.
(4) 부식 및 마모 거동2205본 연구에서는 두 가지 해수 조건에서 2205 이중상강의 마모 특성을 연구하였다. 연구 결과, 고하중 조건에서 2205 이중상강의 마모율이 더 낮았으며, 해수 슬라이딩 마모로 인해 이중상강 표면에 σ상이 형성되는 것을 확인하였다. 변형, 전위, 격자 변위와 같은 미세구조 변화는 이중상강의 내마모성을 향상시키며, 316L강과 비교했을 때 2205 이중상강은 더 낮은 마모율과 우수한 내마모성을 나타냈다.
(5) 전기화학 워크스테이션을 사용하여 이중상강의 마모면의 전기화학적 특성을 시험하였다. 해수에서 슬라이딩 마모 후, 이중상강의 자체 부식 전위는 다음과 같다.2205이중상강의 마모도는 감소하고 전류 밀도는 증가했습니다. 전기화학적 임피던스 테스트(EIS) 방법을 통해 이중상강의 마모면 저항값이 감소하고 해수 부식 저항성이 약화된다는 결론을 내렸습니다. 해수에 의한 이중상강의 슬라이딩 마모로 생성된 σ상은 페라이트와 오스테나이트 주변의 Cr 및 Mo 원소를 감소시켜 이중상강을 해수 부식에 더 취약하게 만들고, 이러한 결함 부위에 피팅이 발생하기 쉽게 합니다.
(6) 물질적 손실2205 듀플렉스강주된 원인은 순수한 마찰 및 마모로 인한 재료 손실이며, 이는 전체 손실의 약 80~90%를 차지합니다. 316L 스테인리스강과 비교했을 때, 듀플렉스강의 각 부품별 재료 손실은 316L보다 큽니다.
요약하자면, 2205 이중상강은 해수 환경에서 내식성이 우수하며 해수 부식 및 마모 환경에 적용하기에 더 적합하다고 결론지을 수 있다.
게시 시간: 2023년 12월 4일