Met de snelle ontwikkeling van de sociaaleconomische situatie zijn de uitgestrekte oceaanruimte en de rijke mariene hulpbronnen steeds meer in het blikveld van mensen gekomen. De oceaan is een enorme schatkamer vol biologische, energie- en oceanische grondstoffen. De ontwikkeling en benutting van mariene hulpbronnen zijn onlosmakelijk verbonden met onderzoek en ontwikkeling van speciale materialen voor maritieme toepassingen. Wrijving en slijtage in ruwe maritieme omgevingen vormen cruciale factoren die de toepassing van maritieme materialen en de ontwikkeling van maritieme apparatuur beperken. Dit onderzoek bestudeert het corrosie- en slijtagegedrag van roestvrij staal 316L en 2205 onder twee veelvoorkomende zeewateromstandigheden: corrosieslijtage door zeewater en kathodische bescherming. Met behulp van diverse testmethoden zoals XRD, metallografie, elektrochemische testen en corrosie-slijtagesynergie wordt de microstructuur en faseverandering geanalyseerd. Vanuit dit perspectief wordt het effect van glijdende slijtage door zeewater op de corrosie- en slijtage-eigenschappen van roestvrij staal onderzocht. De onderzoeksresultaten zijn als volgt:
(1) De slijtagesnelheid van 316L onder hoge belasting is lager dan de slijtagesnelheid onder lage belasting. XRD- en metallografische analyses tonen aan dat 316L een martensitische transformatie ondergaat tijdens glijslijtage in zeewater, en dat de transformatie-efficiëntie ongeveer 60% of meer bedraagt. Bij vergelijking van de martensitische transformatiesnelheden onder de twee zeewateromstandigheden werd vastgesteld dat corrosie door zeewater de martensitische transformatie belemmert.
(2) Potentiodynamische polarisatiescanning en elektrochemische impedantiemetingen werden gebruikt om de invloed van microstructurele veranderingen in 316L op het corrosiegedrag te bestuderen. De resultaten toonden aan dat de martensitische fasetransformatie de eigenschappen en stabiliteit van de passieve film op het oppervlak van roestvrij staal beïnvloedde, wat leidde tot corrosie van het roestvrij staal. De corrosiebestendigheid werd verzwakt; elektrochemische impedantieanalyse (EIS) kwam tot een vergelijkbare conclusie, waarbij het gevormde martensiet en het ongetransformeerde austeniet een microscopische elektrische koppeling vormen, wat op zijn beurt het elektrochemische gedrag van roestvrij staal verandert.
(3) Het materiële verlies van316L roestvrij staalOnder zeewater omvat het materiaalverlies door pure wrijving en slijtage (W0), het synergetische effect van corrosie op slijtage (S') en het synergetische effect van slijtage op corrosie (S'), terwijl de martensitische faseovergang de relatie tussen het materiaalverlies van elk onderdeel beïnvloedt.
(4) Het corrosie- en slijtagegedrag van2205Er is onderzoek gedaan naar tweefasig staal onder twee verschillende zeewateromstandigheden. De resultaten toonden aan dat: de slijtage van tweefasig staal 2205 onder hoge belasting lager was, en dat glijslijtage door zeewater de vorming van de σ-fase aan het oppervlak van het tweefasige staal veroorzaakte. Microstructurele veranderingen zoals vervormingen, dislocaties en roosterverschuivingen verbeteren de slijtvastheid van tweefasig staal; vergeleken met 316L heeft tweefasig staal 2205 een lagere slijtage en een betere slijtvastheid.
(5) Een elektrochemisch werkstation werd gebruikt om de elektrochemische eigenschappen van het slijtageoppervlak van het tweefasige staal te testen. Na glijslijtage in zeewater werd het zelfcorrosiepotentiaal van de2205Bij tweefasig staal nam de stroomsterkte af en de stroomdichtheid toe; uit de elektrochemische impedantietest (EIS) werd ook geconcludeerd dat de weerstandswaarde van het slijtageoppervlak van duplexstaal afneemt en de corrosiebestendigheid tegen zeewater verzwakt. De σ-fase die ontstaat door de glijslijtage van duplexstaal door zeewater vermindert de hoeveelheid Cr- en Mo-elementen rond het ferriet en austeniet, waardoor duplexstaal gevoeliger wordt voor corrosie door zeewater en er in deze defecte gebieden ook gemakkelijk putcorrosie kan ontstaan.
(6) Het materiële verlies van2205 duplexstaalHet materiaalverlies is voornamelijk te wijten aan wrijving en slijtage, goed voor ongeveer 80% tot 90% van het totale verlies. In vergelijking met roestvrij staal 316L is het materiaalverlies per onderdeel van duplexstaal aanzienlijk kleiner.
Samenvattend kan worden geconcludeerd dat 2205 tweefasig staal een betere corrosiebestendigheid heeft in een zeewateromgeving en geschikter is voor toepassingen in een omgeving met corrosie en slijtage door zeewater.
Geplaatst op: 04-12-2023