W jaki sposób wcześniejszy procent pracy na zimno rur osłonowych grzejnika 316L kontroluje przesunięcie potencjału wżerowego (ΔEpit) w odpowietrzonym 1 M NaCl w temperaturze 60 stopni

Sygnatura elektrochemiczna mikrostruktury wywołanej deformacją

Potencjał wżerowy (Epit), czyli potencjał elektrochemiczny, przy którym inicjuje się stabilne wżery, w przypadku elektrycznych rur grzewczych z osłoną ze stali nierdzewnej 316L w odpowietrzonych środowiskach o wysokiej zawartości chlorków (np. solanki geotermalne, głębokie grzejniki wtryskowe lub-przemysłowe systemy chłodzenia z zamkniętą pętlą ze zmiataczami tlenu) jest bezpośrednio kontrolowany przez wcześniejszą zawartość procentową obróbki na zimno. W roztworach odpowietrzonych (rozpuszczony tlen<10 ppb) the passive film is less stable than in aerated circumstances and cold work has a strong effect on Epit. Fully annealed 316L (0% cold work) shows a pitting potential of about +200 to +250 mV vs. Ag/AgCl in deaerated 1 M NaCl at 60°C. The rise in dislocation density, strain-induced martensite and deformation banding with increasing cold work, all provide favourable sites for pit initiation leading to a linear drop in Epit with increasing cold work. At 20% cold work, epit drops to +50 to +100 mV; at 30% cold work, to -50 to 0 mV; and at 40% cold work, it turns negative (-100 to -50 mV), indicating that pitting happens spontaneously at open circuit. This paper assesses the link between the percentage of cold work, pitting potential and the risk of spontaneous pitting in deaerated chloride solutions.

Mechanizm pracy na zimno-potencjalna depresja wywołana wżerami

Potencjał wżerowy jest miarą odporności folii pasywnej na miejscowe uszkodzenia. Im bardziej pozytywny Epit, tym bardziej odporny jest materiał. Praca na zimno powoduje zmiany mikrostrukturalne, które zmniejszają Epit. Po pierwsze, na powierzchni metalu tworzą się zarodki dyslokacji, tworząc stopnie, w których powłoka pasywna jest cieńsza i bardziej wadliwa. Po drugie, martenzyt-indukowany przez odkształcenie ( ') występuje powyżej 15-25% pracy na zimno; martenzyt ma mniej stabilną warstwę pasywną niż austenit. Po trzecie, preferowanymi miejscami adsorpcji jonów chlorkowych są pasma odkształcenia i linie poślizgu. Efektem netto jest zmniejszenie bariery energetycznej dla inicjacji wżerów, spychając Epit do wyższych wartości ujemnych.

Ilościowy związek pomiędzy pracą na zimno a potencjałem wżeru

Potencjały wżerów określono poprzez kontrolowane ciągnienie na zimno rurki 316L (początek całkowicie wyżarzony, 2,2% Mo, 0,02% C), a następnie potencjodynamiczne badanie polaryzacji w odpowietrzonym 1 M NaCl (pH 6,5, 60 stopni, szybkość skanowania 0,167 mV/s).

Previous Cold Work (%) True Strain α'-Martensite (%) Pitting Potential Epit (mV vs. Ag/AgCl, 3M KCl) Open Circuit Potential (OCP, mV)Recommended Spontaneous Pitting Risk for Deaerated 1 M NaCl at 60°C 0 (annealed) 0.00 0 +200 to +250 -150 to -100 None (Epit >>OCP) Tak 5 0.05 0 +180 do +230 -150 do -100 Brak Tak
10 0.11 0 +200 do +150 -100 do -150Brak Tak
15 0.16 0-1+120 do +170 -150 do -100 Nie Tak
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) Dopuszczalne 25 0.29 3-6 +40 do +90 -130 do -80 Umiarkowane (margines) Marginalne 30 0.36 6-10 0 do +50 -120 do -70 Wysokie (Epit w pobliżu OCP)

Temperatura (stopień F)

Post-Alternatywna obróbka formująca Stop 0,5 (~18 000 ppm) 60 20 Brak (jak-rysunek akceptowalny) 316L 0.5 80 15 Odprężanie 400 stopni, 1 godz. 316L 1,0 (~36 000 ppm) 60 15 Zalecane odprężanie 316L lub duplex 1.0 80 10 Wyżarzanie z pełnym roztworem Duplex 2205 2.0 (∼70 000 ppm) 60 10 Wyżarzanie z pełnym roztworem Duplex 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625