[發(fā)明專利]一種考察雙相不銹鋼耐縫隙腐蝕性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011046203.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112179838B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫陽(yáng)庭;呂晨曦;殷立強(qiáng);劉園園;蔣益明;李勁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/02
• 分類號(hào): G01N17/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發(fā)明涉及一種考察雙相不銹鋼耐縫隙腐蝕性能的方法，其特征在于，對(duì)雙相不銹鋼樣品進(jìn)行電化學(xué)陰極充氫預(yù)處理，之后進(jìn)行動(dòng)電位極化曲線測(cè)試和動(dòng)電位?恒電流?動(dòng)電位測(cè)試，在樣品表面獲得全面分布的縫隙腐蝕形貌，并獲得縫隙腐蝕特征電位值。本發(fā)明方法主要借助恒電流電化學(xué)陰極充氫技術(shù)，將適量的氫原子引入雙相不銹鋼內(nèi)，一方面降低高合金化雙相不銹鋼鋼種縫隙腐蝕形成難度，另一方面提升雙相不銹鋼的組織均勻性。通過(guò)該方法不僅可以在樣品表面獲得均勻分布的縫隙腐蝕形貌，降低雙相不銹鋼縫隙腐蝕萌生的隨機(jī)性，還可以有效降低不銹鋼縫隙腐蝕評(píng)價(jià)指標(biāo)值的離散性，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于不銹鋼性能評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種考察雙相不銹鋼耐縫隙腐蝕性能的方法。

背景技術(shù)

在眾多不銹鋼局部腐蝕失效形式中，縫隙腐蝕是一種最為常見也最具隱蔽性的腐蝕形式。與點(diǎn)蝕等局部腐蝕相比，縫隙腐蝕更易萌生、誘發(fā)因素更多、反應(yīng)過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，再加上縫隙內(nèi)部寬度極小、難以直接觀察到腐蝕的發(fā)生，給海洋工程設(shè)備安全運(yùn)行帶來(lái)難以預(yù)估的隱患。因此，不銹鋼的縫隙腐蝕行為與機(jī)理研究十分重要。不銹鋼的縫隙腐蝕評(píng)價(jià)通常僅選用兩種傳統(tǒng)的化學(xué)和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。化學(xué)方法即三氯化鐵浸泡實(shí)驗(yàn)(900mL H₂O+100g FeCl₃·6H₂O)方法(ASTM G48)，用于獲取不銹鋼樣品的腐蝕失重和臨界縫隙腐蝕溫度，電化學(xué)方法即動(dòng)電位-恒電流-動(dòng)電位(PD-GS-PD)實(shí)驗(yàn)(A.K.Mishra,Corrosion.64(2008)836)，用于獲取不銹鋼樣品的縫隙腐蝕破裂電位(E_cre)、縫隙腐蝕穩(wěn)定發(fā)展電位(E_pr)和縫隙腐蝕再鈍化電位(E_re)。這兩種實(shí)驗(yàn)方法雖然可用于評(píng)定不銹鋼的耐縫隙腐蝕性能，但均存在一定的缺陷。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法雖然可模擬真實(shí)的服役環(huán)境，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，處理過(guò)程較為繁瑣。傳統(tǒng)的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，雖然用時(shí)較短，但難以在樣品表面穩(wěn)定獲取縫隙腐蝕形貌，使得縫隙腐蝕的隨機(jī)性和分散性較大，精細(xì)化評(píng)價(jià)的難度高。此外，針對(duì)高合金化鋼種，由于其具有高耐蝕特性使得縫隙腐蝕的形成條件苛刻，使得兩種方法都難以在統(tǒng)一條件下系統(tǒng)地比較合金化程度由低到高的多鋼種的耐縫隙腐蝕性能差異，無(wú)法實(shí)現(xiàn)合金種類全覆蓋的定量對(duì)比。

因此，希望開發(fā)建立一種全合金種類覆蓋的不銹鋼縫隙腐蝕精細(xì)評(píng)價(jià)新技術(shù)，從而可以快速、準(zhǔn)確、定量地比較系列雙相不銹鋼材料的縫隙腐蝕特性差異，在雙相不銹鋼表面獲得穩(wěn)定且全面的縫隙腐蝕形貌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種考察雙相不銹鋼耐縫隙腐蝕性能的方法。

本發(fā)明提供的方法能夠在較為緩和的測(cè)試條件下，精確的在不銹鋼樣品表面獲得縫隙腐蝕形貌，并且精細(xì)準(zhǔn)確定量地評(píng)定不銹鋼樣品的耐縫隙腐蝕性能，獲得其相應(yīng)的縫隙腐蝕發(fā)生和再鈍化參數(shù)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種考察雙相不銹鋼耐縫隙腐蝕性能的方法，對(duì)雙相不銹鋼樣品進(jìn)行電化學(xué)陰極充氫預(yù)處理，之后進(jìn)行動(dòng)電位極化曲線測(cè)試和動(dòng)電位-恒電流-動(dòng)電位(PD-GS-PD)測(cè)試，在樣品表面獲得全面分布的縫隙腐蝕形貌，并獲得穩(wěn)定性更好、更為精確的縫隙腐蝕特征電位值。

進(jìn)一步地，對(duì)雙相不銹鋼樣品進(jìn)行電化學(xué)陰極充氫預(yù)處理的方法為：采用標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)三電極體系，對(duì)所選取的雙相不銹鋼樣品進(jìn)行恒電流陰極充氫處理，所選用的充氫電流和充氫時(shí)間視鋼種類型而定。

進(jìn)一步地，進(jìn)行恒電流陰極充氫處理的充氫溶液為硫酸和硫脲(H₂NCSNH₂)的混合溶液。優(yōu)選地，硫酸和硫脲(H₂NCSNH₂)的混合溶液中，硫酸的濃度為0.5mol/L，硫脲的濃度為1g/L。