316J1L不锈钢焊接接头海水点蚀研究

通过金相检验和电化学分析等试验手段对采用焊条电弧焊方法施焊的316J1L奥氏体不锈钢管材的焊接接头进行分析研究,得出了316J1L不锈钢焊接接头在海水侵蚀下引起点蚀的原因。在焊接过程中造成了成分不均匀、晶粒大小和微观组织差异等问题,而这些问题导致了不锈钢在海水界面上电极电位分布的微观不均匀性,从而形成了无数腐蚀微电池,容易诱发晶间腐蚀,进而在海水中Cl~-离子诱导之下演化为钝化膜的破坏而出现点蚀。     

316L和HR-2不锈钢在盐酸液膜环境中的钝化与点蚀

基于自行设计组装的盐酸液膜腐蚀模拟装置,采用腐蚀挂片、电阻探针、Tafel极化、电化学阻抗等方法,研究了316L和HR-2不锈钢在浓度分别为1、0.5和0.1 mol/L,温度分别为90、70和60℃的盐酸蒸汽环境中的钝化和点蚀行为,并利用金相显微镜、XRD对腐蚀试样和腐蚀产物进行了分析。结果表明:两种不锈钢的腐蚀速率随时间先加快后减慢最后趋于稳定,316L不锈钢的腐蚀速率相对较高;两种不锈钢均能形成稳定钝化区,且维钝电流密度相差不大,HR-2孔蚀电位的钝化区间总体都比316L不锈钢高,说明HR-2不锈钢更耐腐蚀;另外,两种不锈钢表面腐蚀产物成分基本相同,316L不锈钢表面的腐蚀产物更多更密集,这是由于O的吸附被C1-所取代,钢体表面上的钝化膜难以形成或破坏,并且更可能导致不锈钢点蚀。     

316L不锈钢波纹管表面腐蚀失效分析

采用光学显微镜、场发射扫描电镜（FESEM）及EDS能谱仪、X射线衍射仪、硬度计等对腐蚀失效316L不锈钢波纹管表面的显微组织、表面形貌、腐蚀前后的物相及显微硬度进行了分析。结果表明,腐蚀失效316L不锈钢波纹管显微组织中的相组成为奥氏体和少量的铁素体,铁素体相在使用过程中最先被腐蚀是造成316L不锈钢波纹管的耐蚀性能下降的主要原因。316L不锈钢波纹管腐蚀表面含有较多铁的氧化物和硫化物以及铝的氧化物,蚀坑深度达30.6 mm。     

316L不锈钢波纹管腐蚀失效分析

采用光学显微镜、场发射扫描电镜(FESEM)及EDS能谱仪、X射线衍射仪、硬度计等对腐蚀失效316L不锈钢波纹管显微组织、表面形貌、腐蚀前后的物相及显微硬度进行了分析。结果表明,腐蚀失效316L不锈钢波纹管显微组织中的相组成为奥氏体和少量的铁素体,铁素体相在使用过程中最先被腐蚀是造成316L不锈钢波纹管的耐蚀性能下降的主要原因。316L不锈钢波纹管腐蚀表面含有较多铁的氧化物和硫化物以及铝的氧化物,蚀坑深度达30.6μm。     

氯化铁溶液中316L和HR-2不锈钢的腐蚀行为研究

分别采用浸泡腐蚀实验、电化学测试技术、扫描电化学显微镜(SECM)分析技术和慢应变速率拉伸(SSRT)及应力腐蚀(SCC)实验方法对比研究了316L和HR-2奥氏体不锈钢在三氯化铁溶液中的腐蚀行为,并探讨了腐蚀机理。结果表明,不受力条件下316L和HR-2不锈钢的耐腐蚀性能均较好,316L钢呈现出较轻的点腐蚀现象。在动态拉应力作用下,316L和HR-2不锈钢均表现出较高的应力腐蚀开裂敏感性,原因是拉应力促进了不锈钢表面钝化膜的破裂,加速应力腐蚀裂纹的萌生和扩展。316L不锈钢的SCC敏感性稍高于HR-2不锈钢,归因于316L不锈钢点蚀敏感性稍高,因而表面钝化膜在动态拉伸载荷作用下更易于破裂。     

化工厂316L输送管道失效原因分析

材质为316L不锈钢的半成品柴油输送管道在水平段底部出现快速腐蚀，9个月出现5次泄露。通过宏观分析、化学成分检测、力学性能测试、金相分析、腐蚀产物物相分析、腐蚀介质有害相分析、腐蚀产物分析等方法，对管道失效原因进行分析。结果表明:不锈钢管线腐蚀属于氧腐蚀及点蚀；氧化铁等腐蚀产物或杂质随介质在管线底部流动，对管线底部形成线状冲刷磨损，破坏了钝化膜的保护作用，造成管线底部率先腐蚀；腐蚀环境中Cl-极易破坏不锈钢表面的钝化膜，形成坑蚀，成为孔蚀延伸的活性中心。     

酸洗对316L不锈钢表面形貌、耐蚀性能及表面光学常数的影响

分别研究了酸洗时间对316L不锈钢表面形貌、表面光学常数及其在3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响。结果表明,适当酸洗可提升316L不锈钢耐腐蚀性能,但是过度酸洗则容易出现点蚀,耐腐蚀性能的提高是因为酸洗后316L不锈钢表面形成了富含Cr_2O_3的钝化膜,点蚀的出现是因为其表面出现的微孔促进了点蚀的形核。酸洗液残留于表面会使316L不锈钢局部表面生成更厚的钝化膜,具有不同的光学常数,从而导致宏观表面白斑的出现。     

316L不锈钢波纹管泄漏原因分析

316L不锈钢波纹管在装配使用一个月后发生泄漏。采用体视显微镜、扫描电子显微镜、光学显微镜和化学分析仪,对失效波纹管进行了断口宏微观观察、金相组织检查和化学成分分析。结果表明：裂纹起始于波纹管内壁波峰处,其周围存在大量腐蚀产物,主要以穿晶裂纹为主,沿圆周方向穿透管壁而形成泄漏点。分析认为,波纹管失效性质为典型的应力腐蚀,失效原因为高温下波纹管内壁在海水强腐蚀性环境和较大拉应力共同作用下产生应力腐蚀开裂所致。     

加氢装置脱H_2S汽提塔塔顶系统的腐蚀评价及选材

模拟脱H2S汽提塔塔顶系统现场工况,采用浸泡腐蚀挂片、恒电位阳极极化法、U型弯曲应力腐蚀等方法对20号钢、304L、321、316L及2205不锈钢在湿硫化氢环境中的均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂敏感性进行了研究,并利用体视显微镜和SEM对金属试样的微观腐蚀形貌进行了观察。结果表明:20号钢耐蚀性较差,易在低温下发生氢鼓泡,奥氏体不锈钢304L、321、316L及双相不锈钢2205的腐蚀速率较小,耐蚀性好,其中304L和321不锈钢耐点蚀性能稍差,表面出现了轻微点蚀造成的蜂窝状的局部腐蚀;H2S的存在明显提高了奥氏体不锈钢在Cl-环境中的点蚀敏感性;304L、321及316L不锈钢焊接试样均具有较好的耐应力腐蚀开裂性能。     

H2S对316L不锈钢含Cl-环境下点蚀行为的影响

通过腐蚀模拟试验和电化学测试,研究了H2S分压对316L不锈钢在含Cl-条件下的点蚀行为。模拟试验结果表明,随H2S分压的升高,316L不锈钢试样表面钝化膜局部出现破损,点蚀电位及钝化膜电阻均明显下降,点蚀敏感性提高。H2S分压增至100kPa时,样品表面可以观察到明显点蚀形核,与无H2S条件相比,膜电阻显著减小,难以维持良好的钝化状态。     

Investigation on Pitting Corrosion of Nickel-Free and Manganese-Alloyed High-Nitrogen Stainless Steels

Pitting corrosion behavior of three kinds of nickel-free and manganese-alloyed high-nitrogen (N) stainless steels (HNSSs) was investigated using electrochemical and immersion testing methods. Type 316L stainless steel (316L SS) was also included for comparison purpose. Both solution-annealed and sensitization-treated steels were examined. The solution-annealed HNSSs showed much better resistance to pitting corrosion than the 316L SS in both neutral and acidic sodium chloride solutions. The addition of molybdenum (Mo) had no further improvement on the pitting corrosion resistance of the solution-annealed HNSSs. The sensitization treatment resulted in significant degradation of the pitting corrosion resistance of the HNSSs, but not for the 316L SS. Typical large size of corrosion pits was observed on the surface of solution-annealed 316L SS, while small and dispersed corrosion pits on the surfaces of solution-annealed HNSSs. The sensitization-treated HNSSs suffered very severe pitting corrosion, accompanying the intergranular attack. The addition of Mo significantly improved the resistance of the sensitization-treated HNSSs to pitting corrosion, particularly in acidic solution. The good resistance of the solution-annealed HNSSs to pitting corrosion could be attributed to the passive film contributed by N, Cr, and Mo. The sensitization treatment degraded the passive film by decreasing anti-corrosion elements and Cr-bearing oxides in the passive film.     

选区激光熔化MnSi2增强316L不锈钢复合材料的表面质量及耐蚀性能

为改善316L不锈钢在海洋环境下的耐腐蚀性能,通过MnSi₂增强316L不锈钢基体,采用选区激光熔化(SLM)制备MnSi₂/316L不锈钢复合材料。利用Image-Pro Plus软件、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及电化学工作站研究了激光功率对316L不锈钢金属基复合材料致密度及耐腐蚀性能的影响,通过Tafel极化曲线和阻抗谱表征其耐腐蚀性能的强弱,并通过点蚀形貌揭示了其腐蚀机理。结果表明:添加MnSi₂是提高316L不锈钢耐腐蚀性能的有效途径。随着激光功率的增大,耐腐蚀性能呈现先提高后降低的趋势,当激光功率达到190 W时,2%MnSi₂/316L不锈钢复合材料的致密度为99.80%,其腐蚀电位为－0.053 V (vs SCE)。同时,2%MnSi₂可以显著改善316L不锈钢的成形质量,提高其耐腐蚀性能,其腐蚀形式为氯离子诱导氯化物生成的点蚀,且点蚀产生位置主要集中在孔隙边界处。     

氯离子对316L不锈钢临界点蚀温度的影响

在外加恒电位下,通过测腐蚀电流密度-温度曲线的方法研究了Cl~-含量对316L不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响。结果表明:在临界点蚀温度以下,试样表面钝化膜比较稳定,超过该温度后,试样表面开始发生点蚀。Cl~-含量越高,316L不锈钢临界点蚀温度越低,且表面的点蚀坑越多。现场的腐蚀产物分析表明,腐蚀产物表面稀疏,主要元素为O、Fe、C、Cl。现场生产水Cl~-质量浓度高达21.431g/L,对316L不锈钢的腐蚀极其严重。     

不锈钢盐酸露点腐蚀行为的原位研究

利用一种新型的露点腐蚀模拟装置结合原位的电化学阻抗谱,电化学噪声等测试手段评价了304和316L两种不锈钢的盐酸露点腐蚀行为.结果表明,316L不锈钢表现出更优异的耐盐酸露点腐蚀性能,主要原因可归结为两点:一是316L不锈钢钝化膜中含有较高的Cr/(Cr+Fe) 比以及较低含量的Fe;二是316L不锈钢钝化膜中含有能改善抗点蚀性能的Mo.     

炼油厂冷却水系统硫酸盐还原菌对316L不锈钢点腐蚀的研究

用开路电位、动电位扫描、电化学阻抗技术和扫描电镜等方法,研究了316L不锈钢在硫酸盐还原菌(SRB)溶液中的腐蚀电化学行为,分析了炼油厂冷却水系统微生物腐蚀的特征及机制.结果表明,在含有SRB溶液中的自腐蚀电位(Ecorr)和点蚀电位(Epit)随浸泡时间的增加而负移,极化电阻(Rp)随浸泡时间的增加而减小;在含有SRB溶液中的腐蚀速率均大于在无菌溶液中;SRB的生长代谢活动影响了316L SS表面的腐蚀过程,使不锈钢表面的钝化膜层腐蚀破坏程度增加,加速了316L SS的腐蚀.     

The effects of electropolishing (EP) process parameters on corrosion resistance of 316L stainless steel

Improvement of the corrosion resistance capability of a workpiece being processed by the electropolishing (EP) is one of the most importance process characteristics. In this paper, the effects of the EP process parameters on the corrosion resistance performance of the SS 316L stainless steel were studied based on the uniform and localized intergranular corrosion (IGC) analyses. The IGC is the prominent characteristics of localized corrosion in stainless steel.

The workpiece (anode) material was the SS 316L stainless steel. The cathode material under study was platinum. The electrolyte was composed of sulfuric acid, phosphoric acid, glycerin and DI water. The test specimens were all polished before experiments in order to reduce the effect of the bailby layer. Variables of the EP process parameters gap between the electrodes and the process time.

The specimens were analyzed, first, by the surface roughness measurement. Secondly, they were observed under the optical microscope for surface marks and defects. It was followed by the linear polarization analysis for the uniform corrosion performance. The electrochemical potentiokinetic repassivation (EPR) test was employed to study the localized, IGC. Finally, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Auger electron spectroscopy (AES) analyses were conducted to analyze the metallurgical composition and the thickness of the passive film. The results showed that the EP process greatly improved the corrosion resistance of the SS 316L stainless steel.     

温度对316L不锈钢耐海水腐蚀性能的影响

运用临界点蚀温度(CPT)、环状阳极极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了不同温度下316L不锈钢的海水腐蚀行为. 结果表明, 晶粒尺寸不同的两种316L不锈钢的CPT基本相同; 随着海水温度升高, 点蚀电位和再钝化电位均呈线性降低, 但是细晶钢的点蚀性能下降更大, 85℃时粗晶钢比细晶钢的点蚀电位约高60 mV. 与粗晶钢相比, 细晶钢在65℃下形成的钝化膜微缺陷更多, 且点蚀诱导时间较短.     

尿素生产装置中高压冷凝器的腐蚀研究

用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜以及电子探针技术对高压冷凝器上管箱内衬所出现的腐蚀形貌进行了研究,并探讨了产生腐蚀的原因。结果表明,用SUS316 L不锈钢制造的内衬在尿素生产的条件下主要发生了两种类型的腐蚀:点腐蚀和应力腐蚀开裂;应力腐蚀开裂起始于点腐蚀坑的底部。内衬表面所呈现的宏观裂纹实际上是由一系列相距很近的点腐蚀坑串联而成。     

Cl–对冷变形316L奥氏体不锈钢在H2S环境下应力腐蚀的影响

目的研究H2S环境下不同Cl^-浓度对冷变形316L奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响,探究Cl^-造成影响的原因,为不锈钢安全服役提供理论数据。方法采用力学方法研究了冷变形316L奥氏体不锈钢的力学行为,通过计算延伸率损失表征材料的应力腐蚀敏感性,通过电化学手段表征了点蚀电位。最后为了研究点蚀与基体中氢含量的关系,进行了扩散氢含量的测试,通过测量试样的扩散氢含量,进一步理解应力腐蚀行为。结果随着Cl^-浓度的增加,316L奥氏体不锈钢的延伸率损失逐渐增大,应力腐蚀敏感性增强。断口形貌从杯状的等轴韧窝转变为解理型脆性断裂。动电位极化测试表明,Cl^-浓度的增加,点蚀电位逐渐降低,直至–0.0228V,试样更容易发生点蚀。扩散氢含量的测量进一步显示了点蚀坑的存在促进了氢进入到金属内部。结论 Cl^-对316L奥氏体不锈钢在H2S环境中的应力腐蚀行为有重要影响,随着Cl^-浓度的增加,应力腐蚀敏感性增强,结合点蚀电位的测量结果,可能是由于Cl^-破坏金属表面的钝化膜,产生点蚀坑,裂纹形核并扩展,同时点蚀坑还促进了氢进入金属内部,应力腐蚀敏感性增强。     

常压塔顶316L不锈钢换热器管束的腐蚀失效分析

 通过宏观、金相观察、X射线衍射及SEM等方法分析了炼油厂常压塔顶316L不锈钢换热器管束的腐蚀形态及原因.结果表明，316L不锈钢组织基本合格；由氯离子产生的孔蚀以及由应力和腐蚀介质的共同作用导致的应力腐蚀是两种主要腐蚀失效形式.