Mit der rasanten Entwicklung der Sozialwirtschaft rücken der riesige Meeresraum und die reichen Meeresressourcen zunehmend in das Blickfeld der Menschen. Der Ozean ist ein riesiger Ressourcenschatz, reich an biologischen Ressourcen, Energieressourcen und Meeresenergieressourcen. Die Entwicklung und Nutzung der Meeresressourcen ist untrennbar mit der Forschung und Entwicklung spezieller Meeresmaterialien verbunden, und Reibung und Verschleiß in rauen Meeresumgebungen sind zentrale Probleme, die den Einsatz von Meeresmaterialien und die Entwicklung von Schiffsausrüstung einschränken. Untersuchen Sie das Korrosions- und Verschleißverhalten von Edelstahl 316L und 2205 unter zwei häufig verwendeten Meerwasserbedingungen: Meerwasserkorrosionsverschleiß und kathodischer Schutz, und verwenden Sie eine Vielzahl von Testmethoden wie XRD, Metallographie, elektrochemische Tests sowie Korrosions- und Verschleißsynergie, um die Mikrostruktur zu analysieren Phasenänderungen Aus diesem Blickwinkel wird der Einfluss von Meerwasser-Gleitverschleiß auf die Korrosions- und Verschleißeigenschaften von Edelstahl analysiert. Die Forschungsergebnisse lauten wie folgt:
(1) Die Verschleißrate von 316L unter hoher Belastung ist geringer als die Verschleißrate unter geringer Belastung. XRD- und metallografische Analysen zeigen, dass 316L während des Gleitverschleißes im Meerwasser eine martensitische Umwandlung erfährt und dass seine Umwandlungseffizienz etwa 60 % oder mehr beträgt; Beim Vergleich der Martensit-Umwandlungsraten unter zwei Meerwasserbedingungen wurde festgestellt, dass Meerwasserkorrosion die Martensit-Umwandlung behindert.
(2) Mithilfe potentiodynamischer Polarisationsscanning- und elektrochemischer Impedanzmethoden wurde der Einfluss mikrostruktureller 316L-Änderungen auf das Korrosionsverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die martensitische Phasenumwandlung die Eigenschaften und Stabilität des Passivfilms auf der Oberfläche von Edelstahl beeinflusste und zur Korrosion von Edelstahl führte. Die Korrosionsbeständigkeit wird geschwächt; Auch die elektrochemische Impedanzanalyse (EIS) kam zu einem ähnlichen Ergebnis: Der erzeugte Martensit und der nicht umgewandelte Austenit bilden eine mikroskopische elektrische Kopplung, die wiederum das elektrochemische Verhalten von Edelstahl verändert.
(3) Der materielle Verlust vonEdelstahl 316Lunter Meerwasser umfasst reinen Reibungs- und Verschleißmaterialverlust (W0), den synergistischen Effekt von Korrosion auf Verschleiß (S') und den synergistischen Effekt von Verschleiß auf Korrosion (S'), während die martensitische Phasenumwandlung die Beziehung zwischen dem Materialverlust von beeinflusst Jeder Teil wird erklärt.
(4) Das Korrosions- und Verschleißverhalten von2205Es wurde Dualphasenstahl unter zwei Meerwasserbedingungen untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Verschleißrate des Dualphasenstahls 2205 unter hoher Belastung geringer war und der Gleitverschleiß durch Meerwasser dazu führte, dass die σ-Phase auf der Oberfläche des Dualphasenstahls auftrat. Mikrostrukturveränderungen wie Verformungen, Versetzungen und Gitterverschiebungen verbessern die Verschleißfestigkeit von Dualphasenstahl; Im Vergleich zu 316L weist Dualphasenstahl 2205 eine geringere Verschleißrate und eine bessere Verschleißfestigkeit auf.
(5) Eine elektrochemische Workstation wurde verwendet, um die elektrochemischen Eigenschaften der Verschleißoberfläche des Dualphasenstahls zu testen. Nach Gleitverschleiß im Meerwasser steigt das Selbstkorrosionspotential der2205Dualphasenstahl nahm ab und die Stromdichte nahm zu; Aus der elektrochemischen Impedanztestmethode (EIS) wurde außerdem geschlossen, dass der Widerstandswert der Verschleißoberfläche von Duplexstahl abnimmt und die Meerwasserkorrosionsbeständigkeit geschwächt wird; Die σ-Phase, die durch den Gleitverschleiß von Duplex-Stahl durch Meerwasser entsteht, reduziert die Cr- und Mo-Elemente um Ferrit und Austenit, wodurch Duplex-Stahl anfälliger für Meerwasserkorrosion wird und in diesen fehlerhaften Bereichen auch Lochfraß entstehen kann.
(6) Der materielle Verlust von2205 Duplexstahlentsteht hauptsächlich aus reinem Reibungs- und Verschleißmaterialverlust und macht etwa 80 bis 90 % des Gesamtverlusts aus. Im Vergleich zu Edelstahl 316L ist der Materialverlust jedes Teils von Duplexstahl größer als der von 316L. Klein.
Zusammenfassend lässt sich der Schluss ziehen, dass der Dualphasenstahl 2205 eine bessere Korrosionsbeständigkeit in Meerwasserumgebungen aufweist und besser für den Einsatz in Meerwasserkorrosions- und Verschleißumgebungen geeignet ist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.12.2023