ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจสังคม พื้นที่มหาสมุทรอันกว้างใหญ่และทรัพยากรทางทะเลอันอุดมสมบูรณ์ได้เริ่มเข้ามามีบทบาทสำคัญต่อวิสัยทัศน์ของผู้คน มหาสมุทรเปรียบเสมือนขุมทรัพย์ทรัพยากรอันมหาศาล อุดมไปด้วยทรัพยากรชีวภาพ ทรัพยากรพลังงาน และทรัพยากรมหาสมุทร การพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรทางทะเลเป็นสิ่งที่ไม่อาจแยกออกจากการวิจัยและพัฒนาวัสดุพิเศษทางทะเลได้ แรงเสียดทานและการสึกหรอในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงเป็นประเด็นสำคัญที่จำกัดการประยุกต์ใช้วัสดุทางทะเลและการพัฒนาอุปกรณ์ทางทะเล ศึกษาพฤติกรรมการกัดกร่อนและการสึกหรอของสเตนเลสสตีล 316L และ 2205 ภายใต้สภาวะน้ำทะเลที่นิยมใช้กันสองแบบ ได้แก่ การกัดกร่อนจากน้ำทะเลและการป้องกันแคโทดิก และใช้วิธีการทดสอบที่หลากหลาย เช่น XRD โลหะวิทยา การทดสอบไฟฟ้าเคมี และการทำงานร่วมกันของการกัดกร่อนและการสึกหรอ เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงเฟสของโครงสร้างจุลภาค จากมุมหนึ่ง วิเคราะห์ผลกระทบของการสึกหรอแบบเลื่อนของน้ำทะเลต่อคุณสมบัติการกัดกร่อนและการสึกหรอของสเตนเลสสตีล ผลการวิจัยมีดังนี้
(1) อัตราการสึกหรอของ 316L ภายใต้ภาระหนักน้อยกว่าอัตราการสึกหรอภายใต้ภาระเบา การวิเคราะห์ด้วย XRD และการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาแสดงให้เห็นว่า 316L มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างแบบมาร์เทนไซต์ระหว่างการสึกหรอแบบเลื่อนไหลในน้ำทะเล และประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างอยู่ที่ประมาณ 60% หรือมากกว่า เมื่อเปรียบเทียบอัตราการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของมาร์เทนไซต์ภายใต้สภาวะน้ำทะเลสองแบบ พบว่าการกัดกร่อนของน้ำทะเลเป็นอุปสรรคต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของมาร์เทนไซต์
(2) ใช้วิธีการสแกนโพลาไรเซชันแบบโพเทนชิโอไดนามิกและอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าเคมีเพื่อศึกษาอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของ 316L ต่อพฤติกรรมการกัดกร่อน ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนเฟสแบบมาร์เทนไซต์ส่งผลต่อลักษณะเฉพาะและเสถียรภาพของฟิล์มพาสซีฟบนพื้นผิวของสเตนเลสสตีล ซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนของสเตนเลสสตีล ความต้านทานการกัดกร่อนลดลง การวิเคราะห์อิมพีแดนซ์ไฟฟ้าเคมี (EIS) ก็ได้ข้อสรุปที่คล้ายคลึงกัน และมาร์เทนไซต์ที่เกิดขึ้นและออสเทไนต์ที่ยังไม่ผ่านการเปลี่ยนแปลงจะเกิดการควบแน่นทางไฟฟ้าในระดับจุลภาค ซึ่งส่งผลให้พฤติกรรมทางเคมีไฟฟ้าของสเตนเลสสตีลเปลี่ยนแปลงไป
(3) การสูญเสียวัสดุของสแตนเลส 316Lภายใต้น้ำทะเลรวมถึงการสูญเสียวัสดุจากแรงเสียดทานและการสึกหรอ (W0) ผลเสริมฤทธิ์ของการกัดกร่อนต่อการสึกหรอ (S') และผลเสริมฤทธิ์ของการสึกหรอต่อการกัดกร่อน (S') ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงเฟสมาร์เทนไซต์ส่งผลต่อ อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการสูญเสียวัสดุของแต่ละส่วน
(4) พฤติกรรมการกัดกร่อนและการสึกหรอของ2205ได้ทำการศึกษาเหล็กกล้าสองเฟสภายใต้สภาวะน้ำทะเลสองสภาวะ ผลการศึกษาพบว่า: อัตราการสึกหรอของเหล็กกล้าสองเฟส 2205 ภายใต้ภาระหนักมีค่าน้อยกว่า และการสึกหรอจากการเลื่อนตัวของน้ำทะเลทำให้เกิดเฟส σ บนพื้นผิวของเหล็กกล้าสองเฟส การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค เช่น การเสียรูป การเคลื่อนตัว และการเลื่อนของโครงตาข่าย ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของเหล็กกล้าสองเฟส เมื่อเทียบกับ 316L เหล็กกล้าสองเฟส 2205 มีอัตราการสึกหรอต่ำกว่าและมีความต้านทานการสึกหรอดีกว่า
(5) สถานีงานไฟฟ้าเคมีถูกใช้เพื่อทดสอบคุณสมบัติไฟฟ้าเคมีของพื้นผิวการสึกหรอของเหล็กสองเฟส หลังจากการสึกหรอแบบเลื่อนในน้ำทะเล ศักย์การกัดกร่อนของเหล็ก2205เหล็กสองเฟสลดลงและความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น จากวิธีการทดสอบอิมพีแดนซ์ทางไฟฟ้าเคมี (EIS) ยังสรุปได้ว่าค่าความต้านทานของพื้นผิวการสึกหรอของเหล็กดูเพล็กซ์ลดลงและความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลลดลง เฟส σ ที่เกิดจากการสึกหรอแบบเลื่อนของเหล็กดูเพล็กซ์โดยน้ำทะเลลดองค์ประกอบ Cr และ Mo รอบเฟอร์ไรต์และออสเทไนต์ ทำให้เหล็กดูเพล็กซ์มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนของน้ำทะเลมากขึ้น และหลุมบ่อยังมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีข้อบกพร่องเหล่านี้อีกด้วย
(6) การสูญเสียวัสดุของเหล็กดูเพล็กซ์ 2205ส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียวัสดุจากแรงเสียดทานและการสึกหรอโดยตรง คิดเป็นประมาณ 80% ถึง 90% ของการสูญเสียทั้งหมด เมื่อเทียบกับสแตนเลส 316L แล้ว การสูญเสียวัสดุของแต่ละส่วนของเหล็กดูเพล็กซ์จะมากกว่า 316L เล็กน้อย
โดยสรุปแล้วสามารถสรุปได้ว่าเหล็กสองเฟส 2205 มีความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมน้ำทะเลได้ดีกว่า และเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนและการสึกหรอของน้ำทะเล
เวลาโพสต์: 4 ธ.ค. 2566