Αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα 304 σε αφαλατωμένο θαλασσινό νερό σε διαφορετικές θερμοκρασίες
Ο σωλήνας από γαλβανισμένο χάλυβα διαβρώνεται σοβαρά στο αφαλατωμένο θαλασσινό νερό, επομένως θεωρείται ότι χρησιμοποιείται ανοξείδωτος χάλυβας αντί για γαλβανισμένο χάλυβα ως σωλήνας αφαλάτωσης. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας έχει καλή αντοχή στη διάβρωση, αντίσταση στη διάβρωση και ομοιόμορφη ικανότητα διάβρωσης, υψηλή αντοχή, καλή σκληρότητα, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή, τους αγωγούς και ούτω καθεξής. Προς το παρόν, η συμπεριφορά διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα στο θαλασσινό νερό έχει αναφερθεί περισσότερο, αλλά λιγότερο στο αφαλατωμένο θαλασσινό νερό. Είναι πολύ σημαντικό να μελετηθεί η συμπεριφορά διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα σε σωλήνες αφαλατωμένου θαλασσινού νερού. Η αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα 304 σε αφαλατωμένο θαλασσινό νερό μελετήθηκε με μεθόδους ηλεκτροχημικής και βραδείας τάσης εφελκυσμού σε συνδυασμό με παρατήρηση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης και αναλύθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας στην αντίσταση στη διάβρωση του φιλμ παθητικοποίησης από ανοξείδωτο χάλυβα.
Το υλικό δοκιμής είναι 304 ανοξείδωτος χάλυβας, χημική σύνθεση (κλάσμα μάζας, %) : C0.080, Mn2.000, Si1.{{6} }}, S0.031, P0.027, Ni8.050, Cr17.500, το περιθώριο είναι Fe. Το μέγεθος του ηλεκτροχημικού δείγματος ήταν 10mm×10mm×3mm. Η μία πλευρά του δείγματος συγκολλήθηκε με σύρμα χαλκού και σφραγίστηκε με εποξειδική ρητίνη και η άλλη πλευρά ήταν η επιφάνεια εργασίας. Τα δείγματα γυαλίστηκαν με γυαλόχαρτο Νο. 600, 800 και 1000 αντίστοιχα, και στη συνέχεια ξηράνθηκαν με ακετόνη μετά την απολίπανση, και τοποθετήθηκαν σε στεγνωτήριο για χρήση. Η δοκιμή εφελκυσμού διάβρωσης λόγω τάσης είναι μια δομή αλτήρα, Φ5 mm, και το μεσαίο τμήμα δοκιμής έχει μήκος 20 mm.
Το μέσο είναι το θαλασσινό νερό αφαλατωμένου πρώτου σταδίου αντίστροφης όσμωσης, η συγκέντρωση Cl- είναι 312,5 g/m3, η τιμή pH είναι 7,8 ~ 8,2, η αγωγιμότητα είναι 0,8 mS/cm και η θερμοκρασία είναι 35, 50, 70 μοιρών αντίστοιχα.
Ηλεκτροχημική δοκιμή χρησιμοποιώντας τον ηλεκτροχημικό σταθμό εργασίας PrinceptionAppliedResearchParatat2273, χρησιμοποιώντας το ZVIEW2 επεξεργάζεται τα δεδομένα. Το ηλεκτρόδιο αναφοράς είναι κορεσμένο ηλεκτρόδιο καλομέλας, το βοηθητικό ηλεκτρόδιο είναι ηλεκτρόδιο γραφίτη και το μέσο είναι αφαλατωμένο θαλασσινό νερό. Η κρίσιμη θερμοκρασία διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα 304 μετρήθηκε με ASTMG150-1999 (2004). Σε αυτή τη δοκιμή, το εφαρμοζόμενο δυναμικό ήταν 700 mV και ο ρυθμός θέρμανσης ήταν 1 βαθμός/λεπτό.
Η δοκιμή διάβρωσης σε τάση πραγματοποιήθηκε με μηχανή δοκιμής αργής εφελκυσμού LETRY με αργό ρυθμό παραμόρφωσης 1×10-5s-1. Το υπό εξέταση μέσο ήταν αφαλατωμένο θαλασσινό νερό και η γλυκερίνη χρησιμοποιήθηκε ως τυφλό δείγμα ελέγχου. Το σπάσιμο της ράβδου εφελκυσμού παρατηρήθηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης ZeissUltra555 για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών θραύσης. Τα αποτελέσματα των δοκιμών δείχνουν ότι:
(1) Η θερμοκρασία είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα 304 στο αφαλατωμένο θαλασσινό νερό, όταν η θερμοκρασία αυξάνεται από 35 βαθμούς C σε 70 βαθμούς C, η αντίσταση μεταφοράς φορτίου και το δυναμικό διάτρησης μειώνονται, η ικανότητα προστασίας του φιλμ παθητικοποίησης μειώνεται και η ευαισθησία στο κοίλωμα αυξάνεται. Στις 35 μοίρες, το Eb-Ep είναι μεγαλύτερο και η ικανότητα αυτο-ανάκτησης του κατεστραμμένου φιλμ παθητικοποίησης είναι κακή. Στις 70 μοίρες, το Eb-Ep είναι μικρό και το φιλμ παθητικοποίησης έχει ισχυρή ικανότητα αυτο-ανάκτησης μετά την καταστροφή του.
(2) Η κρίσιμη θερμοκρασία διάβρωσης του ανοξείδωτου χάλυβα 304 στο πρωτογενές θαλασσινό νερό αφαλάτωσης αντίστροφης όσμωσης είναι 34,9 βαθμοί.
(3) Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η καταπόνηση και η μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό του ανοξείδωτου χάλυβα 304 μειώνονται σταδιακά, τα χαρακτηριστικά θραύσης εξελίσσονται από όλκιμη θραύση σε εύθραυστη θραύση και η ευαισθησία στη διάβρωση της τάσης αυξάνεται.
