316L Isıtıcı Kılıf Borusunun Önceki Soğuk Çalışma Yüzdesi, 60 derecede Havası Alınmış 1 M NaCl'deki Çukurlaşma Potansiyeli Kaymasını (ΔEpit) Nasıl Kontrol Ediyor?

Deformasyonun Neden Olduğu Mikro Yapının Elektrokimyasal İmzası

Havası alınmış, yüksek klorürlü ortamlardaki (örneğin jeotermal tuzlu sular, derin kuyu enjeksiyonlu ısıtıcılar veya oksijen temizleyicili kapalı-döngü endüstriyel soğutma sistemleri) 316L paslanmaz çelik kılıflı elektrikli ısıtma boruları için stabil çukurlaşmanın başladığı elektrokimyasal potansiyel olan çukurlaşma potansiyeli (Epit), doğrudan önceki soğuk çalışma yüzdesi tarafından kontrol edilir. Havası alınmış çözeltilerde (çözünmüş oksijen<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.

Soğuk Çalışma Mekanizması-Çukurtmaya Bağlı Potansiyel Depresyon

Çukurlaşma potansiyeli, pasif filmin lokal bozulmaya karşı dayanıklılığının bir ölçüsüdür. Epit ne kadar pozitif olursa malzeme o kadar dayanıklı olur. Soğuk işçilik, Epit'i azaltan mikroyapısal değişikliklere neden olur. İlk olarak, dislokasyonlar metal yüzeyinde çekirdeklenerek pasif kaplamanın daha ince ve daha hatalı olduğu aşamaları oluşturur. İkincisi, gerinim-indüklenen martenzit (') %15-25'in üzerinde soğuk işlemde meydana gelir; martensit östenitten daha az kararlı bir pasif filme sahiptir. Üçüncüsü, deformasyon bantları ve kayma çizgileri klorür iyonlarının tercih edilen adsorpsiyon bölgeleridir. Net etki, çukurun başlatılması için enerji bariyerinin azaltılması ve Epit'in daha yüksek negatif değerlere itilmesidir.

Soğuk işlem ile çukurlaşma potansiyeli arasındaki niceliksel ilişki

Çukurlaşma potansiyelleri, 316L borunun kontrollü soğuk çekilmesiyle (tamamen tavlanmış başlangıç, %2,2 Mo, %0,02 C) ve ardından havası alınmış 1 M NaCl'de (pH 6,5, 60 derece, tarama hızı 0,167 mV/s) potansiyodinamik polarizasyon testiyle belirlenmiştir.

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) Evet 5 0.05 0 +180 ila +230 -150 ila -100 Hiçbiri Evet
10 0.11 0 +200 ila +150 -100 ila -150Yok Evet
15 0.16 0-1+120 ila +170 -150 ila -100 Hayır Evet
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) Kabul Edilebilir 25 0.29 3-6 +40 ila +90 -130 ila -80 Orta (kenar) Marjinal 30 0.36 6-10 0 ila +50 -120 ila -70 Yüksek (OCP yakınında Epit)

Sıcaklık ( derece F)

Son-Şekillendirme İşlemi Alternatif Alaşım 0,5 (∼18,000 ppm) 60 20 Hiçbiri (çizildiği gibi-kabul edilebilir) 316L 0.5 80 15 Gerilim giderme 400 derece, 1 saat 316L 1,0 (∼36,000 ppm) 60 15 Gerilim giderme önerilir 316L veya dubleks 1.0 80 10 Tam çözelti tavlaması Çift yönlü 2205 2.0 (∼70.000 ppm) 60 10 Tam çözelti tavlaması Çift yönlü 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625