316L不銹鋼臨界點(diǎn)蝕溫度的研究.pdf

1、臨界點(diǎn)蝕溫度是評(píng)價(jià)不銹鋼點(diǎn)蝕敏感性的參數(shù)，可用于評(píng)價(jià)不銹鋼的耐點(diǎn)蝕能力。本文從環(huán)境因素的影響、點(diǎn)蝕形核過(guò)程的影響、防腐蝕技術(shù)措施及實(shí)驗(yàn)室結(jié)果與實(shí)際工程相關(guān)性等方面開展了不銹鋼臨界點(diǎn)蝕溫度的基礎(chǔ)理論研究，以期為防腐蝕工程提供必要的技術(shù)參考和理論指導(dǎo)。
　　應(yīng)用響應(yīng)曲面法建立了復(fù)雜耦合環(huán)境中典型環(huán)境因素NaCl濃度、pH值和壓力對(duì)臨界點(diǎn)蝕溫度影響的理論模型，用于分析多因素共同作用時(shí)臨界點(diǎn)蝕溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，隨NaCl濃度升高，

2、臨界點(diǎn)蝕溫度降低；中性環(huán)境中臨界點(diǎn)蝕溫度略高于酸性和堿性環(huán)境；隨壓力升高，臨界點(diǎn)蝕溫度略有降低；同時(shí)存在NaCl濃度和壓力的交互作用影響，但交互作用的影響不大，可以忽略?？傮w而言，臨界點(diǎn)蝕溫度的主要影響因素是NaCl濃度，其次是pH值，再次是壓力。應(yīng)用響應(yīng)曲面法建立的理論模型有利于簡(jiǎn)化多因素交互作用的復(fù)雜耦合環(huán)境中腐蝕問(wèn)題的研究。
　　采用HNO3鈍化處理的方式系統(tǒng)研究了點(diǎn)蝕形核過(guò)程對(duì)臨界點(diǎn)蝕溫度影響的微觀機(jī)制。316L不銹鋼經(jīng)H

3、NO3鈍化處理24 h后臨界點(diǎn)蝕溫度從12.5℃顯著提高到32.5℃。HNO3鈍化處理后，不銹鋼表面部分非金屬夾雜物溶解，鈍化膜中Cr2O3含量增多，導(dǎo)致點(diǎn)蝕形核過(guò)程受到抑制。臨界點(diǎn)蝕溫度提高的主要原因是鈍化處理對(duì)點(diǎn)蝕形核過(guò)程的抑制而與點(diǎn)蝕成長(zhǎng)過(guò)程無(wú)關(guān)。前人的研究主要集中在點(diǎn)蝕成長(zhǎng)過(guò)程對(duì)臨界點(diǎn)蝕溫度的影響，本文的研究結(jié)果揭示了點(diǎn)蝕形核過(guò)程對(duì)臨界點(diǎn)蝕溫度的影響機(jī)制，補(bǔ)充和完善了現(xiàn)有臨界點(diǎn)蝕溫度的理論模型。
　　研究了幾種代表性有機(jī)緩

4、蝕劑官能團(tuán)對(duì)316L不銹鋼臨界點(diǎn)蝕溫度的影響機(jī)制。結(jié)果表明，含氮雜環(huán)類有機(jī)緩蝕劑咪唑分子中極性基團(tuán)具有較強(qiáng)的化學(xué)吸附能力，能夠顯著降低金屬的溶解速率，有效提高不銹鋼的臨界點(diǎn)蝕溫度。炔系有機(jī)緩蝕劑炔氧甲基胺分子中非極性基團(tuán)的空間構(gòu)象復(fù)雜，阻礙離子擴(kuò)散過(guò)程，因而導(dǎo)致臨界點(diǎn)蝕溫度降低。添加含氮雜環(huán)類有機(jī)緩蝕劑可作為一種有效的防腐蝕方法用于提高不銹鋼的耐點(diǎn)蝕能力。初步揭示了幾種有機(jī)緩蝕劑官能團(tuán)對(duì)臨界點(diǎn)蝕溫度的影響機(jī)制。實(shí)際工程用緩蝕劑的篩選應(yīng)考

5、慮極性基團(tuán)吸附能力強(qiáng)而非極性基團(tuán)空間阻礙小的有機(jī)分子，這樣的分子結(jié)構(gòu)有利于提高不銹鋼的臨界點(diǎn)蝕溫度。
　　應(yīng)用Gumbel函數(shù)建立了實(shí)驗(yàn)室水平測(cè)量結(jié)果與實(shí)際工程中臨界點(diǎn)蝕溫度的相關(guān)性，將實(shí)驗(yàn)室小面積試樣臨界點(diǎn)蝕溫度的測(cè)量結(jié)果外推至大面積試樣，用于預(yù)測(cè)實(shí)際工程中大面積試樣的臨界點(diǎn)蝕溫度。結(jié)果表明，臨界點(diǎn)蝕溫度與試樣面積的雙對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系，隨試樣面積增大，臨界點(diǎn)蝕溫度顯著降低并逐漸趨近某一極限值，該極限值可作為實(shí)際工程中大面積試樣臨界