Een uitgebreide gids voor austenitisch roestvrij staal: 904L (UNS N08904) - China leverancier van leidingoplossingen (2024)

Wat is 904L (UNS N08904)?

UNS N08904, algemeen bekend als 904L met zijn DIN-equivalent W.Nr. 1.4539, is een superaustenitisch roestvast staal met laag koolstofgehalte. Het heeft een superieure corrosieweerstand ten opzichte van die van conventionele Cr-Ni roestvaste staalsoorten zoals SS316L en SS317L, als gevolg van de opzettelijke toevoeging van kopergehalte. Hoewel het 904L roestvrij staal beperkt kan worden gebruikt met zoutzuren, heeft het een hoge weerstand tegen putcorrosie in chlorideoplossingen en een hoge weerstand tegen zowel spleet- als spanningscorrosiescheuren. De kwaliteit is niet-magnetisch en heeft een uitstekende vervormbaarheid en lasbaarheid, evenals een goede taaiheid bij cryogene temperaturen. 904L roestvrij staal heeft een grotere weerstand tegen het neerslaan van ferriet- en sigma-fasen bij afkoelen en lassen. Het lage koolstofgehalte vermindert het risico op interkristallijne corrosie bij koel- of lasprocessen. Dit superaustenitische roestvrij staal wordt veel gebruikt in de chemische verwerking, de olie- en gasindustrie en de farmaceutische industrie.

De 904L is ontworpen voor omgevingen met ernstige corrosieomstandigheden. De legering werd oorspronkelijk ontwikkeld om corrosie in verdund zwavelzuur te weerstaan. Het is al vele jaren bewezen dat deze functie in de praktijk zeer succesvol is. Nu is 904L in veel landen gestandaardiseerd en goedgekeurd voor gebruik bij de vervaardiging van drukvaten. Net als andere CrNi-austenitische staalsoorten heeft de 904L-legering een goede weerstand tegen vlekcorrosie en spleetcorrosie, hoge weerstand tegen spanningscorrosie, goede weerstand tegen intergranulaire corrosie, goede bewerkbaarheid en lasbaarheid. Tijdens heet smedenDe maximale verwarmingstemperatuur kan 1180 ℃ bereiken en de minimale stopsmeedtemperatuur is niet minder dan 900 ℃. Het warmvervormen van dit staal kan worden uitgevoerd bij 1000-1150 ℃. Het warmtebehandelingsproces van het staal is 1100-1150 ℃ en kan na verwarming snel worden gekoeld. Hoewel dit staal kan worden gelast met een algemeen lasproces, is handmatig booglassen en TIG-lassen de meest geschikte lasmethode. De diameter van de elektrode mag niet groter zijn dan 2.5 mm wanneer handmatig booglassen wordt toegepast voor platen met een dikte van niet meer dan 6 mm; de diameter van de elektrode moet kleiner zijn dan 3.2 mm wanneer de plaatdikte groter is dan 6 mm. Wanneer een warmtebehandeling na het lassen vereist is, kan deze worden verwarmd tot 1075-1125 ℃ en vervolgens snel worden afgekoeld. Het vulmetaal tijdens TIG-lassen kan worden gebruikt als elektrode van hetzelfde materiaal en de las moet na het lassen worden gebeitst en gepassiveerd.

Metallografische structuur van 904L

904L is een volledige austenitische structuur. Vergeleken met austenitisch roestvast staal met een hoog molybdeengehalte is 904L niet gevoelig voor het neerslaan van ferriet en α-fase.

Kwaliteitsspecificaties van kwaliteit 904L

ASTM A312 UNS N08904 naadloze buizen, 12.7 mm x 1.25 mm x 6 m.

Chemische samenstelling van 904L

Omdat het koolstofgehalte van 904L zeer laag is (maximaal 0.020%), zal er geen carbideprecipitatie plaatsvinden onder de omstandigheden van algemene warmtebehandeling en lassen. Dit elimineert het risico van intergranulaire corrosie na algemene warmtebehandeling en lassen. Vanwege het hoge gehalte aan Cr, Ni, Mo en de toevoeging van Cu kan 904L zelfs in reducerende omgevingen, zoals zwavelzuur en mierenzuur, worden gepassiveerd. Het hoge nikkelgehalte zorgt ervoor dat de corrosiesnelheid in actieve toestand lager is. In het concentratiebereik van 0 ~ 98% kan de temperatuur van 904L 40 ℃ bereiken. In het concentratiebereik van 0 ~ 85% puur fosforzuur is de corrosieweerstand zeer goed. In industrieel fosforzuur dat via een nat proces wordt geproduceerd, hebben onzuiverheden een sterke invloed op de corrosieweerstand. Van alle soorten fosforzuur is 904L superieur aan gewoon roestvrij staal wat betreft corrosieweerstand. In het sterk oxiderende salpeterzuur heeft 904L een lagere corrosieweerstand dan het hooggelegeerde staal zonder molybdeen. In zoutzuur is 904L beperkt tot een lagere concentratie van 1-2%. In dit concentratiebereik. De corrosieweerstand van 904L is beter dan die van conventioneel roestvrij staal. 904L-staal heeft een hoge weerstand tegen vlekcorrosie. In chloride-oplossing heeft het een goede weerstand tegen spleetcorrosie. Het hoge nikkelgehalte van 904L verminderde de corrosiesnelheid in putten en spleten. Wanneer de temperatuur van gewoon austenitisch roestvrij staal hoger is dan 60 ℃, kan het gevoelig zijn voor spanningscorrosie in een chloriderijke omgeving. Vanwege het hoge nikkelgehalte heeft 904L een hoge weerstand tegen spanningscorrosie in chloride-oplossingen, geconcentreerde hydroxide-oplossingen en waterstofsulfiderijke omgevingen.

Mechanische eigenschappen van 904L

Dichtheid: 8.0 g/cm3. Treksterkte: σ_B ≥ 520 mpa. Verlenging: δ ≥ 35%

Fysieke eigenschappen van 904L

ASTM A276 (UNS N08904) Ronde staven van 904L, Φ70mm.

Productvormen en relatieve normen

Spanningscorrosieweerstand van 904L

Omdat het koolstofgehalte van 904L zeer laag is (maximaal 0.020%), zal er geen carbideprecipitatie plaatsvinden onder de omstandigheden van algemene warmtebehandeling en lassen. Dit elimineert het risico van intergranulaire corrosie na algemene warmtebehandeling en lassen. Vanwege het hoge gehalte aan Cr, Ni, Mo en de toevoeging van Cu kan 904L zelfs in reducerende omgevingen, zoals zwavelzuur en mierenzuur, worden gepassiveerd. Het hoge nikkelgehalte zorgt ervoor dat de corrosiesnelheid in actieve toestand lager is. In het concentratiebereik van 0 ~ 98% kan de temperatuur van 904L 40 ℃ bereiken. In het concentratiebereik van 0 ~ 85% puur fosforzuur is de corrosieweerstand zeer goed. In industrieel fosforzuur dat via een nat proces wordt geproduceerd, hebben onzuiverheden een sterke invloed op de corrosieweerstand. Van alle soorten fosforzuur is 904L superieur aan gewoon roestvrij staal wat betreft corrosieweerstand. In het sterk oxiderende salpeterzuur heeft 904L een lagere corrosieweerstand dan het hooggelegeerde staal zonder molybdeen. In zoutzuur is 904L beperkt tot een lagere concentratie van 1-2%. In dit concentratiebereik. De corrosieweerstand van 904L is beter dan die van conventioneel roestvrij staal. 904L-staal heeft een hoge weerstand tegen vlekcorrosie. In chloride-oplossing heeft het een goede weerstand tegen spleetcorrosie. Het hoge nikkelgehalte van 904L verminderde de corrosiesnelheid in putten en spleten. Wanneer de temperatuur van gewoon austenitisch roestvrij staal hoger is dan 60 ℃, kan het gevoelig zijn voor spanningscorrosie in een chloriderijke omgeving. Vanwege het hoge nikkelgehalte heeft 904L een hoge weerstand tegen spanningscorrosie in chloride-oplossingen, geconcentreerde hydroxide-oplossingen en waterstofsulfiderijke omgevingen.

Verwerkingsprestaties van 904L

lasbaarheid

Zoals generaal roestvrij staal904L kan op verschillende manieren worden gelast. De meest gebruikte lasmethode is handmatig booglassen of Sui Xing-gasbeschermd lassen. Het lasstaaf- of draadmetaal is gebaseerd op de samenstelling en zuiverheid van het basismetaal en het molybdeengehalte is hoger dan dat van het basismetaal. Voorverwarmen is over het algemeen niet nodig vóór het lassen, maar bij koud buitengebruik kan de verbinding of het aangrenzende gebied gelijkmatig worden verwarmd om condensatie van waterdamp te voorkomen. Houd er rekening mee dat de lokale temperatuur niet hoger mag zijn dan 100 ℃, om geen koolstofophoping en intergranulaire corrosie te veroorzaken. Tijdens het lassen moeten kleine lineaire energie, continue en snelle lassnelheid worden toegepast. Over het algemeen is er geen warmtebehandeling nodig na het lassen. Als een warmtebehandeling vereist is, moet deze worden verwarmd tot 110 – 1150 ℃ en vervolgens snel worden afgekoeld.

Ondersteunende lasmaterialen: lasdraad (E385-16/17), lasdraad (ER385).

Bewerkingsprestaties

De verspanen De kenmerken van 904L zijn vergelijkbaar met die van andere austenitische roestvaste staalsoorten, en er is een trend dat gereedschap blijft plakken en hard wordt tijdens het bewerkingsproces. Het is noodzakelijk gereedschap van gecementeerd hardmetaal met een positieve spaanhoek te gebruiken en gevulkaniseerde en gechloreerde olie als snijkoelmiddel te gebruiken. De apparatuur en het proces moeten gebaseerd zijn op het uitgangspunt van het verminderen van de werkverharding. Een lage snijsnelheid en voedingshoeveelheid moeten tijdens het snijproces worden vermeden.

Hittebestendigheid

Roestvrij staal van klasse 904L biedt een goede oxidatieweerstand. De structurele stabiliteit van deze kwaliteit neemt echter af bij hoge temperaturen, vooral boven 400°C.

Hittebehandeling

Roestvrij staal van klasse 904L kan een warmtebehandeling ondergaan bij 1090 tot 1175°C, gevolgd door snelle afkoeling. Thermische behandeling is geschikt voor het verharden van deze kwaliteiten.

verzinsel

Roestvrij staal van klasse 904L is staal met een hoge zuiverheidsgraad en een laag zwavelgehalte. Ze kunnen worden bewerkt met behulp van elke standaardmethode. Deze soorten kunnen onder koude omstandigheden gemakkelijk tot een kleine straal worden gebogen. Hoewel daaropvolgend uitgloeien in de meeste gevallen niet vereist is, moet dit wel worden uitgevoerd wanneer de fabricage wordt uitgevoerd onder omstandigheden van ernstige spanningscorrosie.

Toepassing van 904L

904L-legering is een multifunctioneel materiaal dat op veel industriële gebieden kan worden toegepast:

• Petroleum- en petrochemische apparatuur, zoals reactoren in petrochemische apparatuur.
• Zwavelzuuropslag- en transportapparatuur, zoals warmtewisselaar, transportpijpleiding, enz.
• De belangrijkste onderdelen van het FGD-apparaat in een energiecentrale zijn: buisplaat, absorberlichaam, rookkanaal, keerschot, interne onderdelen, sproeisysteem, enz.
• Scrubber en ventilator in organisch zuurbehandelingssysteem.

Effect van de temperatuur van de vaste oplossing op de corrosieweerstand van 904L roestvrij staal in geconcentreerde zwavelzuuroplossing

Het effect van de temperatuur van de vaste oplossing op de elektrochemische prestaties van 904L roestvrij staal in geconcentreerde zwavelzuuroplossing werd bestudeerd met behulp van potentiodynamische polarisatiecurven en cyclische polarisatiecurven. De resultaten geven aan dat de temperatuur van de vaste oplossing weinig effect heeft op het elektrochemische gedrag van de kathode, maar een significant verschil heeft in de anodische polarisatiecurve. Wanneer de temperatuur van de vaste oplossing 1120 ℃ is en de isolatietijd 0.5 uur is, heeft 904L roestvrij staal de beste corrosieweerstand.

1. Inleiding

904L roestvrij staal is een superaustenitisch roestvrij staal met een hoog chroom-nikkel-molybdeengehalte en een goede corrosieweerstand. Het heeft een goede corrosieweerstand tegen uniforme corrosie, putcorrosie, intergranulaire corrosie, spleetcorrosie, spanningscorrosie en algemene corrosie, vooral in H₂SO₄. Momenteel kan de warmgewalste 904L roestvrijstalen plaat alleen worden geleverd voor gebruik na behandeling met een vaste oplossing. Het doel ervan is om de carbiden die tijdens het warmwalsproces zijn neergeslagen te laten oplossen in het austeniet bij hoge temperatuur en door snelle afkoeling het austeniet met vaste oplossing C op kamertemperatuur te houden, waardoor het ferrietgehalte in het staal wordt verlaagd en de temperatuur van de vaste oplossing wordt aangepast Het beheersen van de korrelgrootte van staal en het verzachten van de structuur van het staal is van groot belang voor de kwaliteit van de plaat. De oplossingstemperatuur heeft echter ook een aanzienlijke invloed op de corrosieweerstand van roestvrij staal.
Dit artikel onderzoekt het effect van verschillende temperaturen van vaste oplossingen op de corrosieprestaties van 904L roestvrij staal in geconcentreerde H₂SO₄ oplossing. En ontdek het corrosieweerstandsmechanisme van 904L roestvrij staal aan de hand van de meetresultaten. Door het vergelijken en selecteren van geschikte temperaturen voor vaste oplossingen wordt een theoretische basis verschaft voor het verbeteren van de prestaties van 904L roestvrij staal.

2. Experimentele methoden

De 904L austenitische roestvrijstalen plaat met ultralaag koolstofgehalte, geproduceerd door Outokumpu Avesta Company in Zweden, werd gebruikt als experimenteel materiaal, met een chemische samenstelling (massafractie, %) van C>0.02, Cr19-23, Ni23-28, Mo4.0- 5.0, Mn>0.20, Si>1.0, S>0.035, P>0.045, Cu1.0-2.0 en Fe-residu. Volgens GB/T 228-2002 werd het monster met een dikte van 4 mm verwerkt en onderworpen aan een behandeling met vaste oplossing in een weerstandsoven met doosformule. De temperaturen van de vaste oplossing waren respectievelijk 10801120 en 1160 ℃ en de isolatietijd van de vaste oplossing was 0.5 uur. Gedurende het gehele experiment werd argongas als beschermgas ingebracht en werd er gebruik gemaakt van waterkoeling. Het metallografische monster van 904L roestvrij staal werd na oplossingsbehandeling geëtst met koningswater en bekeken onder een DMI 5000M omgekeerde metallografische microscoop.
De elektrochemische monstergrootte is 1 cm x 1 cm x 0.3 cm, met Cu-draad aan de achterkant gelast en afgedicht met epoxyhars. Vóór het experiment werd het monster geleidelijk gepolijst met metallografisch schuurpapier van nr. 0 tot nr. 6, gepolijst met polijstpasta en vervolgens achtereenvolgens gereinigd met gedeïoniseerd water, aceton en watervrije ethanol voordat het werd drooggeblazen voor gebruik.
De potentiodynamische polarisatiecurvetest werd uitgevoerd op het elektrochemische werkstation Bio Logic VSP. Het experiment maakte gebruik van een klassiek systeem met drie elektroden, met 904L roestvrij staal als werkelektrode en Pt-elektrode als hulpelektrode. Het experimentele medium was een analytische zuivere oplossing van 89% H2SO4. Vanwege de sterke corrosiviteit van het corrosieve medium wordt een speciale Pt/Pt O₂ draad werd gebruikt als referentie-elektrode, met een oplossingsvolume van 0.5 liter. Tenzij anders aangegeven, zijn alle potentiëlen in dit artikel gerelateerd aan de gebruikte referentie-elektrode. Polariseer tijdens de test eerst de werkelektrode bij -0.7 V gedurende 5 minuten om de oxidefilm op het oppervlak van het monster te verwijderen. Week vervolgens de werkelektrode in een geconcentreerde H₂SO₄ oplossing gedurende 1 uur en voer een actiepotentiaalpolarisatie-experiment uit met een scansnelheid van 2 m V/s (kamertemperatuur).

3. Resultaten en discussie

3.1 Metallografische structuur van 904L roestvrij staal bij verschillende temperaturen van vaste oplossingen

Figuur 1 toont de metallografische structuur van 904L roestvrij staal na een waterafschrikbehandeling bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing en gedurende 30 minuten vasthouden. Het is te zien dat naarmate de temperatuur van de vaste oplossing toeneemt, de korrels geleidelijk groeien en de korrelgrootte geleidelijk uniform wordt. Wanneer de temperatuur lager is dan 1120 ℃, is de toename in korrelgrootte relatief klein; Wanneer de temperatuur hoger is dan 1120 ℃ worden de korrels aanzienlijk vermalen. Dit komt doordat 904L roestvrij staal onder invloed van een behandeling met een vaste oplossing korrelgrensmigratie ondergaat door herstel en gedeeltelijke herkristallisatie of herkristallisatie, wat leidt tot wederzijdse annexatie tussen korrels en korrelgroei. Onder een bepaalde isolatietijd geldt: hoe hoger de temperatuur van de vaste oplossing, hoe gemakkelijker het is voor verschillende defecten in het 904L roestvrijstalen kristal om te herschikken of zelfs gedeeltelijk te elimineren, waardoor het gemakkelijker wordt voor het kristal om te herstellen en te herkristalliseren. Hoe sneller de migratiesnelheid van korrelgrenzen, hoe groter de korrelgrootte.

3.2 Tijdcurve voor zelfcorrosiepotentieel

Figuur 2 toont de variatiecurve van het open-circuitpotentieel van 904L roestvrij staal in functie van de tijd bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing. Het is te zien dat het corrosiepotentieel van 904L roestvrij staal snel toeneemt bij een temperatuur van de vaste oplossing van 1080 ℃ en in zeer korte tijd zijn maximale waarde bereikt. De potentiaal tijdens deze periode wordt veroorzaakt door kathodische reductie. Naarmate de corrosietijd verder verlengt, neemt het corrosiepotentieel geleidelijk af en neigt te stabiliseren, wat verband houdt met de initiële toestand van het monsteroppervlak. Dit komt omdat er Cr³⁺ oxiden op het oppervlak van het monster na een kathodische reductiebehandeling, die in de lucht worden gevormd voordat het monster het testmedium binnendringt. Naarmate het corrosiepotentieel afneemt, lossen deze oxiden geleidelijk op in het testmedium. Ten slotte brengt het monster onder invloed van het medium een ​​stabiele corrosietoestand tot stand; het corrosiepotentieel blijft stabiel op -0.6V; Het corrosiepotentieel bij vaste oplossingstemperaturen van 1120 en 1160 ℃ neemt langzaam toe met de tijd en neigt naar een stabiele waarde. De tijd die nodig is om het corrosiepotentieel te stabiliseren bij 1120 ℃ is sneller dan bij 1160 ℃, en het corrosiepotentieel bij beide temperaturen is stabiel rond -0.36 V.

3.3 Dynamische potentiële polarisatiecurve

Figuur 3 toont de potentiodynamische polarisatiecurve van 904L roestvrij staal in een geconcentreerde H₂SO₄ oplossing. De elektrochemische parameters gemeten met de lineaire extrapolatiemethode van Tafel worden weergegeven in Tabel 1. In het zwak gepolariseerde gebied is er geen significante verandering in de kathodische polarisatiecurve onder de drie temperaturen van de vaste oplossing, en er is geen keerpunt in de monotone toename. Beide zijn H-reductiereactieprocessen. De temperatuur van de vaste oplossing heeft weinig effect op het elektrochemische gedrag van de kathode, maar heeft een significant verschil in de anodische polarisatiecurve. Bij 1080 ℃ treedt duidelijk passivatiegedrag op in het potentiële bereik van -0.02 tot 0.8 V, wat aangeeft dat er een passivatiefilm op het oppervlak is gevormd. Het gezichtsmasker is een laag corrosieproductfilm, die de corrosiesnelheid vermindert. Maar naarmate het polarisatiepotentieel verder toeneemt, begint de overeenkomstige stroomdichtheid toe te nemen en komt deze in de overpassiveringszone terecht.
De belangrijkste reacties die corrosie van 904L roestvrij staal in geconcentreerde zwavelzuuroplossing veroorzaken, zijn:
Kathodische reactie: 2H⁺ + 2e → H₂ or

Figuur.1 Microstructuur van 904L roestvrij staal bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing

(a) 1080 ℃, (b) 1120 ℃, (c) 1160 ℃

O₂ + 4H⁺ + 4e → 2H₂O (1)

De anodische reactie volgt het bockrismechanisme:

Ik + H₂O → Ik(H₂O)_advertenties (2)

Ik (H₂0)_advertenties → Ik(0H^-)_advertenties + H⁺ (3)

Ik (OH^-)_advertenties → Ik(OH)_advertenties + e (4)

Ik(OH)_advertenties → MeOH⁺+ e (5)

MeOH⁺ + H^{+ →} Me²⁺ + H₂O (6)

Formule (2) is het reactieproces dat onmiddellijk plaatsvindt op een metalen oppervlak wanneer het in contact komt met een waterige oplossing. Formule (3) is de ionisatie van H₂O-moleculen geadsorbeerd op het metaaloppervlak in geadsorbeerde (OH^-)_advertenties en H⁺ in de oplossing. Deze reactie verloopt snel. Formule (4) combineert Fe (of Cr) op het metaaloppervlak met (OH^-)_advertenties op het oppervlak geordend om een ​​tussenproduct te vormen dat tweedimensionale bewegingen op het metalen oppervlak kan uitvoeren – een complex (MeOH)_advertenties of op het oppervlak. De reactie is ook snel. De combinatie van deze drie reacties is:

Figuur 2. Tijdsafhankelijke curve van open circuit potentieel van 904L roestvrij staal in geconcentreerde H₂SO₄ oplossing bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing

Figuur.3 Potentiodynamische polarisatiecurve van 904L roestvrij staal in geconcentreerde H₂SO₄ oplossing
Tabel.1 Elektrochemische parameters verkregen door Tafelaanpassing

Ik + H₂O^→ Ik(OH)_advertenties + H⁺ + e (7)

Formules (7) en (6) zijn omkeerbare reacties, en vergeleken met formule (5) zijn het snelle reacties. Daarom kunnen de twee reacties gedurende het gehele reactieproces als evenwichtstoestanden worden benaderd. Formule (5) is de reactiecontrolestap.
Figuur 4 toont de metallografische structuur onder drie verschillende temperatuurpolarisatiecurven voor vaste oplossingen. Het is te zien dat er krassen op het oppervlak van het monster zichtbaar zijn die tijdens het bereidingsproces zijn achtergebleven. Er zijn uniforme kleine putjes op het metallografische oppervlak bij 1080 ℃, vergezeld van grotere putjes, terwijl er geen grotere putjes op het metallografische oppervlak zijn bij 1120 en 1160 ℃. De corrosie bij 1080 ℃ is veel ernstiger dan die bij 1120 en 1160 ℃.

3.4 Cyclische polarisatiecurve

De cyclische polarisatiecurven van 904L roestvrij staal in 89% geconcentreerde H₂SO₄ oplossing bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing werden experimenteel getest. Zoals weergegeven in figuur 5 ondergaat de stroomdichtheid van de elektrode in de voorwaartse scanrichting een proces van negatief naar positief met de positieve potentiaalverschuiving, wat aangeeft dat de componenten in de passivatiefilm oxidatiereacties ondergaan met de positieve potentiaalverschuiving. Wanneer de potentiaal wordt teruggedraaid, vertoont de stroomdichtheid een positief naar negatief proces, waarbij de hoogwaardige oxiden in de passivatiefilmcomponenten een reductie zullen ondergaan en zullen transformeren in laagwaardige oxiden. De scanstroomdichtheidskrommen bij drie verschillende temperaturen van de vaste oplossing vertoonden allemaal een piekreductiestroomdichtheid, wat aangeeft dat de stroomdichtheid een minimale waarde had, wat aangeeft dat de passivatiefilmstructuur bij deze potentiaal zich in de meest stabiele toestand bevond.
Voor de cyclische polarisatiecurve bij een vaste oplossingstemperatuur van 1080 ℃, tussen 0.67 en 1.2 V, is de stroomdichtheid voor terugscannen hoger dan de stroomdichtheid voor voorwaarts scannen, wat aangeeft dat de oxidefilm een ​​zekere mate van oplossing ondergaat tijdens het voorwaartse scanproces , resulterend in het zelfherstel van de passivatiefilm en het genereren van anodestroom tijdens het terugscannen. Tussen -0.5-0.67V is de back-sweep-stroomdichtheid lager dan de forward-sweep-stroomdichtheid, wat aangeeft dat het materiaal nog steeds zelfpassivering kan ondergaan en een beschermende passivatiefilm kan vormen wanneer de potentiaal tot een bepaalde waarde daalt.
De cyclische polarisatiecurven bij vaste oplossingstemperaturen van 1120 en 1160 ℃ vertonen vergelijkbare trends als die bij 1080 ℃, waarbij hysteresislussen verschijnen. Zoals weergegeven in Figuur 5, neemt het hysteresislusoppervlak toe naarmate de temperatuur van de vaste oplossing toeneemt. Het geeft aan dat in dit systeem de mate van verzuring en anionische aggregatie in de putjes op het oppervlak van 904L roestvrij staal ook toeneemt met de toename van de temperatuur van de vaste oplossing. Het hysteresislusgebied bij 1120 en 1160 ℃ vaste oplossingstemperaturen is niet significant verschillend, maar beide zijn veel groter dan het hysteresislusgebied bij 1080 ℃ vaste oplossingstemperatuur.
Het beschermingspotentieel (E_p), ook bekend als het re-passiveringspotentieel, is de potentiële waarde die overeenkomt met het snijpunt van de omgekeerde polarisatiecurve en de voorwaartse polarisatiecurve. Bij dit potentieel zullen de gevormde corrosieporiën stoppen met groeien en opnieuw passiveren. Nadat putcorrosie heeft plaatsgevonden, als de potentiaal boven E_p lokale corrosie zal lange tijd grotere schade veroorzaken.

Figuur.4 Oppervlaktemorfologie van 904L roestvrij staal na polarisatie in geconcentreerde zwavelzuuroplossing
(a) 1080 ℃, (b) 1120 ℃, (c) 1160 ℃
Volgens figuur 5 is E_p is het hoogst bij 1120 ℃, met een waarde van -0.2026V; 1180 ℃ staat op de tweede plaats, met een waarde van -0.2254V; De minimumwaarde bij 1080 ℃ is -0.5369V. De corrosieweerstand van 904L roestvrij staal bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing is 1120 ℃>1160 ℃>1080 ℃. Dit komt overeen met de conclusie van de potentiodynamische polarisatiecurve.

Figuur.5 Cyclische polarisatiecurven van 904L roestvrij staal bij verschillende temperaturen van de vaste oplossing
(a) 1080 ℃, (b) 1120 ℃, (c) 1160 ℃

4. Conclusie

• (1) Naarmate de temperatuur van de oplossing stijgt, groeien de korrels van 904L roestvrij staal geleidelijk en wordt de korrelgrootte uniform. Wanneer de temperatuur lager is dan 1120 ℃, is de toename in korrelgrootte relatief klein; Wanneer de temperatuur hoger is dan 1120 ℃ worden de korrels aanzienlijk vermalen.
• (2) In het zwak gepolariseerde gebied is er geen significante verandering in de kathodische polarisatiecurve onder de drie temperaturen van de vaste oplossing, en er is geen keerpunt in de monotone toename, die allemaal waterstofreductiereactieprocessen zijn. De temperatuur van de vaste oplossing heeft weinig effect op het elektrochemische gedrag van de kathode, maar heeft een significant verschil in de anodische polarisatiecurve.
• (3) De corrosieweerstand van 904L roestvrij staal bij verschillende temperaturen van vaste oplossingen is 1120 ℃>1160 ℃>1080 ℃. Door een vaste oplossingstemperatuur van 1120 ℃ en een houdtijd van 0.5 uur te kiezen, heeft 904L roestvrij staal de beste corrosieweerstand.

Auteur: Zeng Hongtao