Hoe regelt het eerdere koudewerkpercentage van 316L verwarmingsmantelbuizen de putpotentiaalverschuiving (ΔEpit) in ontluchte 1 M NaCl bij 60 graden

Elektrochemische handtekening van microstructuur veroorzaakt door vervorming

Het putcorrosiepotentieel (Epit), het elektrochemische potentieel waarbij stabiele putcorrosie optreedt, voor 316L roestvrijstalen omhulde elektrische verwarmingsbuizen in ontluchte omgevingen met een hoog chloridegehalte (bijvoorbeeld geothermische zoutoplossingen, injectieverwarmers met diepe putten of industriële koelsystemen met gesloten-lus en zuurstofvangers) wordt direct geregeld door het percentage voorafgaand koudwerk. In ontluchte oplossingen (opgeloste zuurstof<10 ppb) the passive film is less stable than in aerated circumstances and cold work has a strong effect on Epit. Fully annealed 316L (0% cold work) shows a pitting potential of about +200 to +250 mV vs. Ag/AgCl in deaerated 1 M NaCl at 60°C. The rise in dislocation density, strain-induced martensite and deformation banding with increasing cold work, all provide favourable sites for pit initiation leading to a linear drop in Epit with increasing cold work. At 20% cold work, epit drops to +50 to +100 mV; at 30% cold work, to -50 to 0 mV; and at 40% cold work, it turns negative (-100 to -50 mV), indicating that pitting happens spontaneously at open circuit. This paper assesses the link between the percentage of cold work, pitting potential and the risk of spontaneous pitting in deaerated chloride solutions.

Mechanisme van koud werken-Geïnduceerde putjes, potentiële depressie

Putpotentieel is een maatstaf voor de veerkracht van de passieve film tegen plaatselijke afbraak. Hoe positiever de Epit, hoe resistenter het materiaal. Koude arbeid veroorzaakt microstructurele veranderingen die de epitaliteit doen afnemen. Ten eerste vormen zich dislocaties op de metaaloppervlaktevormende stappen waar de passieve coating dunner en defecter is. Ten tweede treedt door spanning-geïnduceerde martensiet ( ') op boven 15-25% koud werk; martensiet heeft een minder stabiele passieve film dan austeniet. Ten derde zijn de vervormingsbanden en de sliplijnen de favoriete adsorptieplaatsen van chloride-ionen. De netto impact is het verminderen van de energiebarrière voor het starten van putten, waardoor Epit naar hogere negatieve waarden wordt geduwd.

Kwantitatieve relatie tussen koudvervorming en putpotentieel

Putpotentialen zijn bepaald door gecontroleerd koudtrekken van 316L-buizen (volledig uitgegloeide start, 2,2% Mo, 0,02% C) met daaropvolgende potentiodynamische polarisatietesten in ontlucht 1 M NaCl (pH 6,5, 60 graden, scansnelheid 0,167 mV/s).

Previous Cold Work (%) True Strain α'-Martensite (%) Pitting Potential Epit (mV vs. Ag/AgCl, 3M KCl) Open Circuit Potential (OCP, mV)Recommended Spontaneous Pitting Risk for Deaerated 1 M NaCl at 60°C 0 (annealed) 0.00 0 +200 to +250 -150 to -100 None (Epit >>OCP) Ja 5 0.05 0 +180 tot +230 -150 tot -100 Geen Ja
10 0.11 0 +200 tot +150 -100 tot -150Geen Ja
15 0.16 0-1+120 tot +170 -150 tot -100 Nee Ja
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) Acceptabel 25 0.29 3-6 +40 tot +90 -130 tot -80 Matig (marge) Marginaal 30 0.36 6-10 0 tot +50 -120 tot -70 Hoog (Epit dichtbij OCP)

Temperatuur (graad F)

Post- Alternatieve behandeling na het vormen 0,5 (∼18.000 ppm) 60 20 Geen (zoals-aanvaardbaar getekend) 316L 0.5 80 15 Spanningsverlichting 400 graden, 1 uur 316L 1,0 (∼36.000 ppm) 60 15 Spanningsverlichting aanbevolen 316L of duplex 1.0 80 10 Volledige oplossing uitgloeien Duplex 2205 2.0 (∼70.000 ppm) 60 10 Volledige oplossing annealing Duplex 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625