316L不銹鋼管磨損表面動(dòng)電位極化曲線分析
浙江至德鋼業(yè)有限公司為了評(píng)價(jià)316L不銹鋼管表面微觀結(jié)構(gòu)變化對(duì)海水耐腐蝕性能的影響,本文采用動(dòng)態(tài)電位掃描法測(cè)試316L不銹鋼管磨損表面的電化學(xué)參數(shù),其實(shí)驗(yàn)過(guò)程為:首先測(cè)試實(shí)驗(yàn)樣品的開(kāi)路電位10分鐘,待開(kāi)路電位穩(wěn)定后再測(cè)試樣品的極化曲線;實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為人工海水,電位是從-0.6V以2mV/s正方向掃描至0.7V,得出不同載荷下磨損表面的極化曲線,如圖所示,通過(guò)tafel外推方法所得的重要電化學(xué)參數(shù)(如腐蝕電流密度、腐蝕電位、點(diǎn)蝕電位)如表所示。首先,可以得出與未磨損基體相比,磨損表面的腐蝕電位向負(fù)方向減少近100mV,且腐蝕電流密度增加了近5倍,從表3-1所得未磨損基體的電流密度0.696x10-1μA/cm2,而500N載荷下的電流密度增加為0.354μA/cm2,并且隨應(yīng)用載荷的增大,磨損表面出現(xiàn)腐蝕電位減小,腐蝕電流密度增大的趨勢(shì),這是由于通過(guò)海水腐蝕磨損后,316L不銹鋼管表面產(chǎn)生了馬氏體相變,且隨應(yīng)用載荷的增加,轉(zhuǎn)變馬氏體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,而馬氏體的腐蝕電位要小于奧氏體,在海水環(huán)境下更容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。然后,從極化曲線鈍化區(qū)可以看出,磨損表面出現(xiàn)更大的維鈍電流密度和更廣的鈍化區(qū)域,且隨應(yīng)用載荷的增加,維鈍電流密度增大,其主要原因是在海水滑動(dòng)磨損條件下,磨損表面產(chǎn)生的馬氏體相變等微觀結(jié)構(gòu)變化影響了鈍化膜的特性和穩(wěn)定性。
至德鋼業(yè)以電流密度為100μA/cm2所對(duì)應(yīng)的電位為點(diǎn)蝕電位,在極化曲線過(guò)鈍化區(qū),磨損表面的點(diǎn)蝕電位比未磨損基體減小了近200mV,未磨損基體點(diǎn)蝕電位為489mV,而磨損表面的點(diǎn)蝕電位僅為300mV,且隨所加載荷的增大,點(diǎn)蝕電位減小的趨勢(shì)越大,這結(jié)果再一次證明人工海水下的滑動(dòng)摩擦使磨損表面的物相發(fā)生變化,降低了316L不銹鋼管的耐腐蝕性能。
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