Зі швидким розвитком соціальної економіки, величезний океанічний простір та багаті морські ресурси почали потрапляти в поле зору людей. Океан – це величезна скарбниця ресурсів, багата на біологічні ресурси, енергетичні ресурси та ресурси океанічної енергії. Розвиток та використання морських ресурсів невіддільні від дослідження та розробки спеціальних морських матеріалів, а тертя та знос у суворих морських середовищах є ключовими проблемами, що обмежують застосування морських матеріалів та розробку морського обладнання. Досліджуйте корозійну поведінку та знос нержавіючої сталі 316L та 2205 за двох поширених умов морської води: корозійне зношування в морській воді та катодний захист, та використовуйте різноманітні методи випробувань, такі як рентгенівська дифракція, металографія, електрохімічні випробування та синергія корозії та зносу, для аналізу фазових змін мікроструктури. Під кутом зору проаналізовано вплив ковзного зносу морської води на корозійні та зносовмісні властивості нержавіючої сталі. Результати дослідження такі:
(1) Швидкість зношування сталі 316L під високим навантаженням менша, ніж швидкість зношування під низьким навантаженням. Рентгенівський дифракційний аналіз та металографічний аналіз показують, що сталь 316L зазнає мартенситного перетворення під час ковзного зношування в морській воді, а ефективність її перетворення становить близько 60% або більше; Порівнюючи швидкості мартенситного перетворення за двох умов морської води, було виявлено, що корозія морської води перешкоджає мартенситному перетворенню.
(2) Для вивчення впливу мікроструктурних змін сталі 316L на корозійну поведінку було використано методи потенціодинамічного поляризаційного сканування та електрохімічного імпедансу. Результати показали, що мартенситне фазове перетворення впливає на характеристики та стабільність пасивної плівки на поверхні нержавіючої сталі, що призводить до корозії нержавіючої сталі. Корозійна стійкість послаблюється; аналіз електрохімічного імпедансу (EIS) також дійшов аналогічного висновку, і утворений мартенсит та неперетворений аустеніт утворюють мікроскопічний електричний зв'язок, що, у свою чергу, змінює електрохімічну поведінку нержавіючої сталі.
(3) Матеріальні втратиНержавіюча сталь 316Lпід морською водою включає чисте тертя та втрату матеріалу від зношування (W0), синергетичний ефект корозії на знос (S') та синергетичний ефект зношування на корозію (S'), тоді як мартенситне фазове перетворення впливає на взаємозв'язок між втратою матеріалу кожної деталі.
(4) Корозійна та зносостійка поведінка2205Було досліджено двофазну сталь за двох умов морської води. Результати показали, що: швидкість зношування двофазної сталі 2205 під високим навантаженням була меншою, а ковзне зношування морською водою призвело до появи σ-фази на поверхні двофазної сталі. Мікроструктурні зміни, такі як деформації, дислокації та зміщення кристалічної решітки, покращують зносостійкість двофазної сталі; порівняно з 316L, двофазна сталь 2205 має меншу швидкість зношування та кращу зносостійкість.
(5) Для перевірки електрохімічних властивостей поверхні зносу двофазної сталі було використано електрохімічну робочу станцію. Після ковзного зносу в морській воді потенціал самокорозії2205двофазної сталі зменшилася, а щільність струму збільшилася; методом електрохімічного імпедансного випробування (EIS) також було зроблено висновок, що значення опору зношуваної поверхні дуплексної сталі зменшується, а стійкість до корозії в морській воді послаблюється; σ-фаза, що утворюється внаслідок ковзного зношування дуплексної сталі морською водою, зменшує вміст елементів Cr та Mo навколо фериту та аустеніту, що робить дуплексну сталь більш схильною до корозії в морській воді, а також у цих дефектних ділянках схильні до утворення точкових ямок.
(6) Матеріальні втратидуплексна сталь 2205В основному це пов'язано з втратою матеріалу від тертя та зносу, що становить близько 80-90% від загальних втрат. Порівняно з нержавіючою сталлю 316L, втрати матеріалу кожної деталі дуплексної сталі більші, ніж у 316L. Невеликі.
Підсумовуючи, можна зробити висновок, що двофазна сталь 2205 має кращу корозійну стійкість у середовищі морської води та більше підходить для застосування в умовах корозії та зносу в морській воді.
Час публікації: 04 грудня 2023 р.