Kako odstotek predhodnega hladnega dela cevi ovoja grelnika 316L nadzoruje premik potenciala pitinga (ΔEpit) v odzračenem 1 M NaCl pri 60 stopinjah

Elektrokemični podpis mikrostrukture, ki jo povzroča deformacija

Potencial pitinga (Epit), ki je elektrokemični potencial, pri katerem se začne stabilen piting, za električne grelne cevi z ovojom iz nerjavečega jekla 316L v odzračenih okoljih z visoko vsebnostjo klorida (npr. geotermalne slanice, grelniki za vbrizgavanje v globoke vrtine ali industrijski hladilni sistemi z zaprto zanko z lovilci kisika) je neposredno nadzorovan s predhodnim odstotkom hladnega dela. V deaeriranih raztopinah (raztopljeni kisik<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.

Mehanizem hladnega dela-povzročene možne depresije

Potencial pitinga je merilo odpornosti pasivnega filma proti lokaliziranim razpadom. Bolj ko je Epit pozitiven, bolj je material odporen. Hladen porod povzroči mikrostrukturne spremembe, ki zmanjšajo Epit. Prvič, dislokacije nastanejo na kovinski površini in tvorijo korake, kjer je pasivna prevleka tanjša in bolj poškodovana. Drugič, martenzit, povzročen z deformacijami ( '), se pojavi nad 15-25 % hladne obdelave; martenzit ima manj stabilen pasivni film kot avstenit. Tretjič, deformacijski pasovi in ​​črte zdrsa so prednostna mesta adsorpcije kloridnih ionov. Neto učinek je zmanjšanje energijske ovire za iniciacijo jame, s čimer se Epit potisne na višje negativne vrednosti.

Kvantitativno razmerje med hladnim delom in potencialom luknjičaste obrabe

Potenciali luknjanja so bili določeni s kontroliranim hladnim vlečenjem cevi 316L (popolnoma razbeljen začetek, 2,2 % Mo, 0,02 % C) s kasnejšim potenciodinamičnim polarizacijskim testiranjem v deaeriranem 1 M NaCl (pH 6,5, 60 stopinj, hitrost skeniranja 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) Da 5 0.05 0 +180 do +230 -150 do -100 Brez Da
10 0.11 0 +200 do +150 -100 do -150Brez Da
15 0.16 0-1+120 do +170 -150 do -100 Ne Da
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) Sprejemljivo 25 0.29 3-6 +40 do +90 -130 do -80 Zmerno (margina) Mejno 30 0.36 6-10 0 do +50 -120 do -70 Visoko (Epit blizu OCP)

Temperatura (stopinja F)

Obdelava po-oblikovanju Alternativna zlitina 0,5 (~18.000 ppm) 60 20 Brez (kot-narisano sprejemljivo) 316L 0.5 80 15 Razbremenitev napetosti 400 stopinj, 1 ura 316L 1.0 (~36.000 ppm) 60 15 Priporočljiva sprostitev napetosti 316L ali duplex 1.0 80 10 Duplex s polno raztopino 2205 2.0 (~70.000 ppm) 60 10 Duplex s polno raztopino 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625