Inconel 625介紹:

625合金具有出色的抗腐蝕和抗氧化性能。無論在低溫還是980℃的高溫環(huán)境中，該合金都表現(xiàn)出良好的拉伸和疲勞性能。此外，它還能夠抵御鹽霧下的應(yīng)力腐蝕。因此，這種材料可以被廣泛應(yīng)用于制造航空發(fā)動機零件、航天器結(jié)構(gòu)部件、化工設(shè)備以及需要接觸海水并承受高機械應(yīng)力的場所。

1?實驗材料與方法

圖1展示了試驗材料Inconel625堆焊層的來源，該層來自于316L/In-conel625復(fù)合管堆焊層區(qū)域。失重試樣尺寸為100mm×50mm×2mm,電化學(xué)測試樣品尺寸為10mm×10mm×2mm。樣品經(jīng)過使用1200號砂紙進行打磨拋光，并在無水乙醇溶液中進行超聲處理5分鐘后，在空氣中進行干燥，并準備待用。試驗介質(zhì)為青島海域天然海水，試驗溫度控制在10℃,以模擬200m深度下海水溫度。樣品腐蝕失重取樣節(jié)點為5d、15d、30d、60d和90d,樣品取出后進行清洗，去除腐蝕產(chǎn)物后稱重，計算樣品的腐蝕速率。采用ACM-Gill6電化學(xué)工作站測試樣品極化曲線和交流阻抗譜，625合金堆焊層為工作電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，Pt片為輔助電極。極化測試掃描電位從開路電位開始以1mV/s的掃描速率分別向陰極和陽極掃描；交流阻抗譜測試頻率為10?—10-2Hz,在開路電位附近以10mV幅度擾動。使用ZeissULTRA55掃描電鏡/能譜來觀察試樣表面的宏觀和微觀腐蝕形態(tài)。

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2?實驗結(jié)果與討論

圖2展示了Inconel625合金堆焊層在10℃海水中浸泡90天后的平均腐蝕速率。根據(jù)圖中所示，625合金堆焊層在海水中浸泡5天的腐蝕速率為0.0037毫米/年。然后腐蝕速率迅速降低至0.001毫米/年，并且隨著浸泡時間的延長，堆焊層的腐蝕速率進一步降低。試樣經(jīng)過90天的浸泡后，其腐蝕速率約為每年0.0004毫米。

圖3(a)至(c)展示了Inconel625合金堆焊層在不同條件下（分別為10℃海水中浸泡0天、60天和90天）的后表面形貌。結(jié)果顯示，隨著浸泡時間的增加，表面未出現(xiàn)點蝕坑的情況，而是出現(xiàn)均勻腐蝕現(xiàn)象。這個坑洞主要是由機械拋光引起的，如圖3(a)所示。根據(jù)能譜分析，在圖3(d)中顯示，堆焊層表面的所有元素均由625合金的基本元素組成，包括Ni、Fe、Cr、Ti、Mo和C。在能譜中沒有元素0的存在，說明沒有形成氧化物腐蝕產(chǎn)物層。

在10℃的海水中，圖4展示了對625合金堆焊層在不同時間下進行電化學(xué)交流阻抗譜測試的結(jié)果。625合金堆焊層在海水中的阻抗譜呈現(xiàn)出一個時間常數(shù)的單級電化學(xué)反應(yīng)特征。隨著時間的推移，并沒有觀察到鈍化膜或腐蝕產(chǎn)物層的形成，堆焊層一直以純金屬表面與海水接觸。在不同的時間范圍內(nèi)，阻抗模值基本上保持在10?·cm2的數(shù)量級，并具有很強的抗海水腐蝕能力。

使用圖5中的等效電路對阻抗譜波特圖進行適配。在圖5中，電阻R代表溶液電阻，而Rs則代表電荷轉(zhuǎn)移電阻，具體指的是試樣表面電化學(xué)反應(yīng)的難易程度。Q。電容等效元件用來表示試樣與腐蝕介質(zhì)之間雙電層的充放電效應(yīng)。從表1中可以看出，在不同浸泡時間后，625合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻和雙電層電容變化不大。變小。降低。

在圖6中，展示了不同浸泡時間的625合金堆焊層試樣的陰極極化和陽極極化曲線。根據(jù)對極化曲線進行參數(shù)擬合的結(jié)果如下，詳見表2?？梢钥闯?，625合金堆焊層在10℃海水中浸泡不同時間后，試樣的自腐蝕電位E。試樣的自腐蝕電流密度i0具有正向遞增的趨勢。在延長浸泡時間的同時，減小了一些；根據(jù)陽極極化曲線的觀察，發(fā)現(xiàn)625合金堆焊層在不同浸泡時間下的陽極極化過程沒有發(fā)生點蝕擊穿現(xiàn)象。

3?結(jié)論

(1)625合金堆焊層在10 ℃海水中的腐蝕速率初期為0.0037mm/a,隨后降低到0.0004mm/a。

(2)625合金堆焊層在海水中為均勻腐蝕，表面沒有形成腐蝕產(chǎn)物層及鈍化層。

(3)625合金堆焊層在海水中浸泡90 d,耐腐蝕性能穩(wěn)定。