La lega a base di nichel (Inconel625 N06625) offre prestazioni eccellenti in ambienti corrosivi in acqua di mare
Inconel 625 Introduzione:
La lega 625 ha un'eccellente resistenza alla corrosione e all'ossidazione, buone proprietà di trazione e proprietà di fatica da basse temperature a 980 gradi ed è resistente alla tensocorrosione in atmosfera di nebbia salina. Pertanto, può essere ampiamente utilizzato nella produzione di parti di motori aerospaziali, componenti strutturali aerospaziali e apparecchiature chimiche e in situazioni in cui è esposto all'acqua di mare ed è soggetto a elevate sollecitazioni meccaniche.
Composizione chimica
C: Inferiore o uguale a {{0}}.10, Mn: Inferiore o uguale a 0.50, Si: Inferiore o uguale a a 0.50, P: minore o uguale a 0.015, S: minore o uguale a 0.{{21 }}15, Cr: 20.0~23.0, Ni: 54,0~60,0, Mo: 8,0~10,0, Ti: inferiore o uguale a 0,40, Al: Inferiore o uguale a 0,40, Fe: Inferiore o uguale a 5,0, Nb: 3,15~4,15
Prefazione
La lega 625 a base di nichel ha un'eccellente resistenza alla fatica e alla tensocorrosione da Cl, il che la rende ampiamente utilizzata nei tubi compositi per la trasmissione di petrolio e gas offshore [-. Il rivestimento del tubo composito metallico è realizzato con materiali metallici con eccellente resistenza alla corrosione, mentre il tubo base è realizzato con materiali in acciaio al carbonio con eccellente rigidità e resistenza per migliorare le prestazioni complessive del tubo composito.
1 Materiali e metodi sperimentali
Lo strato superficiale del materiale di prova Inconel 625 è stato prelevato dall'area dello strato superficiale del tubo composito 316L/In-conel 625. La dimensione del campione di perdita di peso è 100 mm × 50 mm × 2 mm e la dimensione del campione del test elettrochimico è 10 mm × 10 mm × 2 mm. La superficie del campione è stata lucidata con carta vetrata a 1200 gradi, trattata con ultrasuoni in soluzione di etanolo anidro per 5 minuti ed essiccata all'aria fino all'uso. Il mezzo di prova è l'acqua di mare naturale nel mare di Qingdao e la temperatura di prova è controllata a 10 gradi per simulare la temperatura dell'acqua di mare a una profondità di 200 m. I nodi di campionamento della perdita di peso per corrosione dei campioni sono 5d, 15d, 30d, 60d e 90d. Dopo che i campioni sono stati estratti, vengono puliti, i prodotti della corrosione vengono rimossi e quindi pesati per calcolare la velocità di corrosione dei campioni. La stazione di lavoro elettrochimica ACM-Gill6 è stata utilizzata per testare la curva di polarizzazione del campione e lo spettro di impedenza CA. Lo strato di rivestimento in lega 625 è stato utilizzato come elettrodo di lavoro, l'elettrodo a calomelano saturo (SCE) è stato utilizzato come elettrodo di riferimento e il foglio di Pt è stato utilizzato come elettrodo ausiliario. Il potenziale di scansione del test di polarizzazione inizia dal potenziale del circuito aperto ed esegue la scansione verso il catodo e l'anodo ad una velocità di scansione di 1 mV/s; la frequenza di test dello spettro dell'impedenza CA è 10³-10-²Hz ed è perturbata con un'ampiezza di 10 mV vicino al potenziale a circuito aperto. Il microscopio elettronico a scansione/spettroscopia energetica Zeiss ULTRA55 è stato utilizzato per osservare la morfologia macroscopica e microscopica della corrosione della superficie del campione. I prodotti della corrosione vengono pesati e viene calcolata la velocità di corrosione del campione. La stazione di lavoro elettrochimica ACM-Gill6 è stata utilizzata per testare la curva di polarizzazione del campione e lo spettro di impedenza CA. Lo strato di rivestimento in lega 625 è stato utilizzato come elettrodo di lavoro, l'elettrodo a calomelano saturo (SCE) è stato utilizzato come elettrodo di riferimento e il foglio di Pt è stato utilizzato come elettrodo ausiliario. Il potenziale di scansione del test di polarizzazione inizia dal potenziale del circuito aperto ed esegue la scansione verso il catodo e l'anodo a una velocità di scansione di 1 mV/s; la frequenza di test dello spettro dell'impedenza CA è 10⁵-10-²Hz ed è perturbata con un'ampiezza di 10 mV vicino al potenziale a circuito aperto. Il microscopio elettronico a scansione/spettroscopia energetica Zeiss ULTRA55 è stato utilizzato per osservare la morfologia macroscopica e microscopica della corrosione della superficie del campione.
2 Risultati sperimentali e discussione
Il tasso di corrosione medio dello strato di rivestimento in lega Inconel625 immerso nell'acqua di mare a 10 grado per 90 giorni. La figura mostra che la velocità di corrosione dello strato di rivestimento in lega 625 immerso in acqua di mare per 5 giorni è 0,0037 mm/a, quindi la velocità di corrosione diminuisce rapidamente a 0,001 mm/a e all'aumentare del tempo di immersione , la velocità di corrosione dello strato di rivestimento diminuisce ulteriormente. La velocità di corrosione del campione dopo l'immersione per 90 giorni è stata di circa 0,0004 mm/a.
(a) a (c) sono la morfologia superficiale dello strato di rivestimento in lega Inconel625 dopo l'immersione in acqua di mare a 10 grado rispettivamente per 0d, 60d e 90d, dimostrando che sullo strato non compaiono cavità superficie dello strato di rivestimento in lega 625 dopo essere stato immerso in acqua di mare per tempi diversi. , lo strato superficiale mostra ancora una corrosione uniforme nell'acqua di mare. Le cavità mostrate nella figura sono causate principalmente dalla lucidatura meccanica (Figura 3 (a)). Figura 3(d) L'analisi dello spettro energetico mostra che gli elementi superficiali dello strato di rivestimento includono gli elementi base della lega 625 Ni, Fe, Cr, Ti, Mo e C. Non c'è alcun elemento 0 nello spettro energetico, indicando che no si forma uno strato di prodotto di corrosione dell'ossido.
Spettri di impedenza CA elettrochimica dello strato di rivestimento in lega 625 immerso in acqua di mare a 10 gradi per tempi diversi. Lo spettro di impedenza dello strato di rivestimento in lega 625 nell'acqua di mare mostra anche le caratteristiche di una reazione elettrochimica a stadio singolo con una costante di tempo e nessuna pellicola di passivazione o strato di prodotto di corrosione appare come costante di tempo. Lo strato di rivestimento è sempre stato caratterizzato da una superficie metallica pura e dal contatto con l'acqua di mare. Il valore del modulo di impedenza viene sostanzialmente mantenuto ogni volta al livello di 10⁵Q·cm² e ha una forte resistenza alla corrosione dell'acqua di mare.
Il diagramma di Bode dello spettro di impedenza viene adattato utilizzando il circuito equivalente mostrato. Nella Figura 5, R è la resistenza della soluzione e R è la resistenza al trasferimento di carica, che rappresenta la difficoltà della reazione elettrochimica sulla superficie del campione. D. È un componente equivalente al condensatore, che rappresenta l'effetto di carica e scarica del doppio strato elettrico all'interfaccia tra il campione e il mezzo di corrosione. I risultati dell'adattamento sono mostrati nella Tabella 1. Si può vedere che la resistenza al trasferimento di carica e la capacità elettrica a doppio strato della lega 625 sono simili dopo l'immersione per periodi diversi. Dopo l'immersione per 5-90 giorni, la resistenza al trasferimento di carica cambia prima e poi diminuisce. Se immerso per 5 giorni, la resistenza al trasferimento di carica è minima e raggiunge il massimo a 30 giorni. Quindi, all'aumentare del tempo di immersione, la resistenza al trasferimento di carica diminuisce gradualmente.
Curve di polarizzazione catodica e polarizzazione anodica di campioni di strati superficiali di lega 625 imbevuti per tempi diversi. Eseguendo l'adattamento dei parametri sulla curva di polarizzazione, i risultati dell'adattamento sono mostrati nella Tabella 2. Si può vedere che il potenziale di autocorrosione E del campione dopo che lo strato di rivestimento in lega 625 è stato immerso in acqua di mare a 10 gradi per tempi diversi. C'è una tendenza positiva e la densità di corrente di autocorrosione del campione è i. Diminuisce leggermente con il prolungarsi del tempo di immersione; dalla curva di polarizzazione anodica si può riscontrare che non si verifica alcuna rottura per corrosione da vaiolatura durante il processo di polarizzazione anodica dello strato di rivestimento in lega 625 dopo l'immersione per tempi diversi.
3 Conclusione
(1) La velocità di corrosione dello strato di rivestimento in lega 625 in acqua di mare a 10 grado era inizialmente di 0,0037 mm/a, per poi diminuire a 0,0004 mm/a.
(2) Lo strato superficiale della lega 625 si corrode uniformemente nell'acqua di mare e sulla superficie non si forma alcuno strato di prodotto corrosivo o di passivazione.
(3) Lo strato superficiale in lega 625 ha una resistenza alla corrosione stabile dopo essere stato immerso in acqua di mare per 90 giorni.
