316L不銹鋼臨界點蝕溫度的研究.pdf

1、臨界點蝕溫度是評價不銹鋼點蝕敏感性的參數(shù)，可用于評價不銹鋼的耐點蝕能力。本文從環(huán)境因素的影響、點蝕形核過程的影響、防腐蝕技術(shù)措施及實驗室結(jié)果與實際工程相關(guān)性等方面開展了不銹鋼臨界點蝕溫度的基礎(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值和壓力對臨界點蝕溫度影響的理論模型，用于分析多因素共同作用時臨界點蝕溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，隨NaCl濃度升高，

2、臨界點蝕溫度降低；中性環(huán)境中臨界點蝕溫度略高于酸性和堿性環(huán)境；隨壓力升高，臨界點蝕溫度略有降低；同時存在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化多因素交互作用的復(fù)雜耦合環(huán)境中腐蝕問題的研究。
　　采用HNO3鈍化處理的方式系統(tǒng)研究了點蝕形核過程對臨界點蝕溫度影響的微觀機制。316L不銹鋼經(jīng)H

3、NO3鈍化處理24 h后臨界點蝕溫度從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)致點蝕形核過程受到抑制。臨界點蝕溫度提高的主要原因是鈍化處理對點蝕形核過程的抑制而與點蝕成長過程無關(guān)。前人的研究主要集中在點蝕成長過程對臨界點蝕溫度的影響，本文的研究結(jié)果揭示了點蝕形核過程對臨界點蝕溫度的影響機制，補充和完善了現(xiàn)有臨界點蝕溫度的理論模型。
　　研究了幾種代表性有機緩

4、蝕劑官能團(tuán)對316L不銹鋼臨界點蝕溫度的影響機制。結(jié)果表明，含氮雜環(huán)類有機緩蝕劑咪唑分子中極性基團(tuán)具有較強的化學(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蝕溫度。炔系有機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，阻礙離子擴散過程，因而導(dǎo)致臨界點蝕溫度降低。添加含氮雜環(huán)類有機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蝕能力。初步揭示了幾種有機緩蝕劑官能團(tuán)對臨界點蝕溫度的影響機制。實際工程用緩蝕劑的篩選應(yīng)考

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