溫度及極化電位對10Ni5CrMo鋼氫脆敏感性的影響
發(fā)布時間:2020-12-27 08:08
采用電化學(xué)阻抗譜測試、慢應(yīng)變速率試驗和斷口形貌觀察等研究了溫度和極化電位對10Ni5CrMo鋼在海水環(huán)境中氫脆敏感性的影響。結(jié)果表明:同一溫度下,隨極化電位負(fù)移,電荷轉(zhuǎn)移電阻減小,斷裂時間、斷后伸長率和斷面收縮率明顯降低,氫脆系數(shù)(F)增加,材料的氫脆敏感性顯著增加,且當(dāng)極化電位達(dá)到-1 000mV(vs.SCE)時,氫脆系數(shù)已超過安全區(qū)允許的最高值25%,此時材料有可能發(fā)生氫脆;同一極化電位下,隨溫度增加,電荷轉(zhuǎn)移電阻減小,斷裂時間、斷后伸長率、斷面收縮率降低,氫脆系數(shù)增加,材料的氫脆敏感性增強(qiáng);與極化電位相比,4~25℃條件下,溫度對10Ni5CrMo鋼的氫脆敏感性影響較小。
【文章來源】:腐蝕與防護(hù). 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
拉伸試樣的尺寸
由圖2可見:所有阻抗譜均為單一容抗弧,這表明影響電極表面反應(yīng)的狀態(tài)變量只有一個。用RS(Q Rt)等效電路模擬電極系統(tǒng),其中電阻RS表示溶液電阻,常相位角Q表示工作電極表面與溶液之間的雙電層,電阻Rt表示反應(yīng)過程的電荷轉(zhuǎn)移電阻。用ZSimpWin3.30軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合,擬合后的電荷轉(zhuǎn)移電阻如圖3所示。圖3 不同極化電位條件下,試樣在不同溫度試驗溶液中的電荷轉(zhuǎn)移電阻擬合結(jié)果
圖2 不同極化電位條件下,試樣在不同溫度試驗溶液中的Nyquist圖由圖3可見:不同溫度下,試樣的電荷轉(zhuǎn)移電阻都在-800mV極化電位條件下達(dá)到最大值,這是由于當(dāng)極化電位正于-800mV時,試樣表面存在陽極反應(yīng),負(fù)于-800mV時,試樣表面的陰極反應(yīng)占主導(dǎo)。當(dāng)試樣表面同時發(fā)生陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)時,電荷轉(zhuǎn)移電阻包括陽極阻抗和陰極阻抗兩部分,隨著極化電位負(fù)移,陰極反應(yīng)覆蓋區(qū)域逐漸增大,陽極阻抗增大,陰極阻抗減小,在某一電位下電荷轉(zhuǎn)移電阻達(dá)到最大值。隨著極化電位進(jìn)一步負(fù)移,陽極反應(yīng)受到抑制,電荷轉(zhuǎn)移電阻逐漸接近陰極阻抗,并隨極化電位負(fù)移迅速降低。本工作中,4℃、-800mV極化電位條件下,試樣的電荷轉(zhuǎn)移電阻最大(54 710Ω·cm2);極化電位負(fù)于-800 mV后,電荷轉(zhuǎn)移電阻迅速降低;當(dāng)極化電位為-1 100mV時,電荷轉(zhuǎn)移電阻降低為327Ω·cm2,此時的陰極反應(yīng)速率增加。同樣,15℃和25℃條件下,試樣電荷轉(zhuǎn)移電阻隨極化電位的變化規(guī)律與4℃時的類似,只是電阻值有所不同。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陰極保護(hù)下X65鋼在模擬海水中的氫脆敏感性研究[J]. 張體明,趙衛(wèi)民,郭望,王勇. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2014(04)
[2]陰極極化對X80管線鋼在模擬深海條件下氫脆敏感性的影響[J]. 劉玉,李焰,李強(qiáng). 金屬學(xué)報. 2013(09)
[3]陰極極化對921A鋼海水中氫脆敏感性的影響[J]. 常娥,閆永貴,李慶芬,馬力. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2010(01)
[4]陰極極化對907鋼氫脆敏感性的影響[J]. 楊兆艷,閆永貴,馬力,張桂玲. 腐蝕與防護(hù). 2009(10)
[5]深海環(huán)境因素對碳鋼腐蝕行為的影響[J]. 侯健,郭為民,鄧春龍. 裝備環(huán)境工程. 2008(06)
[6]用慢應(yīng)變速率法評定低合金鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕破裂[J]. 董俊明,潘希德,樊培麗,戚繼皋,薛錦. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 1998(07)
[7]16Mn鋼在3%氯化鈉水溶液中的陰極保護(hù)及其氫脆敏感性[J]. 邱開元,魏寶明,方耀華. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1992(02)
碩士論文
[1]模擬深海環(huán)境X70鋼陰極保護(hù)過程及其氫脆敏感性研究[D]. 張林.中國海洋大學(xué) 2011
本文編號:2941391
【文章來源】:腐蝕與防護(hù). 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
拉伸試樣的尺寸
由圖2可見:所有阻抗譜均為單一容抗弧,這表明影響電極表面反應(yīng)的狀態(tài)變量只有一個。用RS(Q Rt)等效電路模擬電極系統(tǒng),其中電阻RS表示溶液電阻,常相位角Q表示工作電極表面與溶液之間的雙電層,電阻Rt表示反應(yīng)過程的電荷轉(zhuǎn)移電阻。用ZSimpWin3.30軟件對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合,擬合后的電荷轉(zhuǎn)移電阻如圖3所示。圖3 不同極化電位條件下,試樣在不同溫度試驗溶液中的電荷轉(zhuǎn)移電阻擬合結(jié)果
圖2 不同極化電位條件下,試樣在不同溫度試驗溶液中的Nyquist圖由圖3可見:不同溫度下,試樣的電荷轉(zhuǎn)移電阻都在-800mV極化電位條件下達(dá)到最大值,這是由于當(dāng)極化電位正于-800mV時,試樣表面存在陽極反應(yīng),負(fù)于-800mV時,試樣表面的陰極反應(yīng)占主導(dǎo)。當(dāng)試樣表面同時發(fā)生陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)時,電荷轉(zhuǎn)移電阻包括陽極阻抗和陰極阻抗兩部分,隨著極化電位負(fù)移,陰極反應(yīng)覆蓋區(qū)域逐漸增大,陽極阻抗增大,陰極阻抗減小,在某一電位下電荷轉(zhuǎn)移電阻達(dá)到最大值。隨著極化電位進(jìn)一步負(fù)移,陽極反應(yīng)受到抑制,電荷轉(zhuǎn)移電阻逐漸接近陰極阻抗,并隨極化電位負(fù)移迅速降低。本工作中,4℃、-800mV極化電位條件下,試樣的電荷轉(zhuǎn)移電阻最大(54 710Ω·cm2);極化電位負(fù)于-800 mV后,電荷轉(zhuǎn)移電阻迅速降低;當(dāng)極化電位為-1 100mV時,電荷轉(zhuǎn)移電阻降低為327Ω·cm2,此時的陰極反應(yīng)速率增加。同樣,15℃和25℃條件下,試樣電荷轉(zhuǎn)移電阻隨極化電位的變化規(guī)律與4℃時的類似,只是電阻值有所不同。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]陰極極化對X80管線鋼在模擬深海條件下氫脆敏感性的影響[J]. 劉玉,李焰,李強(qiáng). 金屬學(xué)報. 2013(09)
[3]陰極極化對921A鋼海水中氫脆敏感性的影響[J]. 常娥,閆永貴,李慶芬,馬力. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2010(01)
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[5]深海環(huán)境因素對碳鋼腐蝕行為的影響[J]. 侯健,郭為民,鄧春龍. 裝備環(huán)境工程. 2008(06)
[6]用慢應(yīng)變速率法評定低合金鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕破裂[J]. 董俊明,潘希德,樊培麗,戚繼皋,薛錦. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 1998(07)
[7]16Mn鋼在3%氯化鈉水溶液中的陰極保護(hù)及其氫脆敏感性[J]. 邱開元,魏寶明,方耀華. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1992(02)
碩士論文
[1]模擬深海環(huán)境X70鋼陰極保護(hù)過程及其氫脆敏感性研究[D]. 張林.中國海洋大學(xué) 2011
本文編號:2941391
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