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    拉應力對2205雙相不銹鋼管耐點蝕性能的影響

    發布:tzzjjs 瀏覽:546次

    目的探究分別在40℃和60℃下,拉應力與2205雙相鋼耐點蝕性能的關系。方法分析2205雙相不銹鋼管在施加0、140、540MPa三種拉應力的條件下,于臨界點蝕溫度以下(40℃)和臨界點蝕溫度附近(60℃)的3.5%NaCl溶液中的動電位極化行為,并對比了不同拉應力對2205雙相鋼阻抗特性的影響。結果動電位極化曲線表明,140MPa下點蝕電位穩定,40、60℃下擊破電位分別為0.7、0.8V;540MPa拉應力使雙相鋼點蝕電位從無應力時的0.9V下降至0.3V。阻抗分析表明,40℃時所有樣品均為單一阻抗特征,且阻抗值較大,應力會降低阻抗值。在60℃、開路電位條件下,0、140MPa拉應力時具有較高阻抗,540MPa拉應力時為具有點蝕萌生的阻抗??;在60℃、600mV偏壓條件下,0、540MPa拉應力時呈現點蝕阻抗特征,而140MPa時阻抗仍較高。阻抗譜等效電路擬合結果結合不銹鋼管表面微觀形貌表明,在40℃溶液中,OCP及600mV偏壓下試樣表面均沒有發生點蝕,應力對鈍化膜電阻Rp沒有明顯影響,阻抗值為30000Ω·cm2左右。溫度升高至60℃后,鈍化膜阻值明顯降低;開路電位、540MPa應力條件下不銹鋼管發生點蝕,阻抗值由0MPa下的20000Ω·cm2左右降到10000Ω·cm2左右;在600mV偏壓下,0、540MPa拉應力時均發生點蝕,而140MPa時均未發現點蝕。結論在40℃和60℃,140MPa拉應力可以抑制2205雙相鋼的點蝕,540MPa拉應力則加速點蝕的發生。


    2205雙相不銹鋼管具有良好的力學性能以及抗應力腐蝕能力,因此獲得了廣泛應用。由于經常服役于油田、海洋等苛刻環境中,2205雙相鋼會發生點蝕,而應力對不銹鋼管點蝕性能的影響不可忽略。目前,大部分不銹鋼管點蝕性能的研究主要集中于溫度、表面粗糙度、熱處理、溶液離子濃度等因素的影響[1—6],而應力對雙相鋼點蝕性能的影響研究相對較少。Parkins提出[7],應力在膜的破裂、再鈍化和點蝕形成過程中都起著重要作用。Chen發現[8],殘余應力會加劇微小點蝕坑的形成。Zhang等[9]在3.5%(質量分數,后同)NaCl溶液中對壓應力下Fe-20Cr的點蝕行為進行研究,發現壓應力促進了蝕孔生長。但Li和Cheng研究表明[10],載荷很小時,微小形變和應力對點蝕會產生抑制作用??梢?,應力對不銹鋼管點蝕的作用仍未得到清晰認識。2205雙相不銹鋼管的臨界點蝕溫度約為60℃[11],在臨界點蝕溫度上下特征范圍內,應力對雙相不銹鋼管點蝕行為的影響尚未見報道。為此,文中選取臨界點蝕溫度以下的40℃和臨界點蝕溫度附近60℃的3.5%NaCl溶液[12],對比不同拉應力下2205雙相不銹鋼管的動電位極化特性,并結合電化學阻抗,分析拉應力對不銹鋼管點蝕電化學特性的影響。


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