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      316L不銹鋼管磨損外表電化學阻抗譜剖析

      關鍵詞:316L不銹鋼管 來源:管理員 發布時間:2019-11-20

      316L不銹鋼管磨損外表電化學阻抗譜剖析

      電化學阻抗(EIS)能夠有助于研討應用載荷對316L不銹鋼管耐腐蝕性的影響,以及人工海水工況下316L不銹鋼管微觀構造變化對電化學性能的影響。本文采用電化學阻抗辦法剖析不同載荷下316L不銹鋼管磨損外表在人工海水工況的電化學特征。其實驗過程為:首先,測試開路電位10min,待電位穩定后開端丈量;施加的正電位幅值為10mV,頻率丈量范圍為10Hz~10KHz。實驗完成后用ZSimpWin剖析軟件對阻抗數據停止電化學等效電路擬合,剖析磨損過程316L不銹鋼管微觀構造變化對電化學阻抗的影響。

      圖3-12為海水工況下316L不銹鋼管磨損面的阻抗和相位角變化曲線圖,從圖中能夠剖析316L不銹鋼管在不同載荷磨損后電化學(阻抗和相位角變化)性能特征。普通來說,低頻率的阻抗值被用來間接評價資料的耐腐蝕性能,從圖3-12能夠得出,在0N,100N,300N,500N載荷下,頻率0.01Hz對應的阻抗值分別為619.95k?.cm2,280.68k?.cm2,128.74k?.cm2,126.28k?.cm2,316L不銹鋼管磨損外表具有更小的阻抗值;從相位角曲線能夠得出,隨所加載荷的增大,磨損外表具有更小的相位峰,且相位角也略微減小。此結果標明316L不銹鋼管磨損外表具有更高的電容性能,使磨損外表產生更多的電荷積聚,加速了不銹鋼的腐蝕。從圖3-12還能夠得出,低頻率下的磨損外表相位角變化更為遲緩,標明滑動磨損過程中磨損外表所發作的微觀構造變化,對磨損面的電化學特征產生了影響。

      應用ZSimpWin剖析軟件對阻抗數據停止電化學等效電路擬合,其交流阻抗譜圖等效電路如圖3-14所示,經過實驗數據和擬合數據得出316L不銹鋼管磨損外表在海水工況下的Nyquist曲線圖3-13,從圖中數據能夠得出316L不銹鋼管在海水工況下的微觀構造變化對電化學阻抗的影響。首先,一切磨損與未磨損基體都有相同的電容性半圓弧,且隨所加載荷的增加,電容性半圓弧的半徑逐步減小,這標明海水工況下的摩擦磨損削弱了不銹鋼磨損面的電化學性能;S.Nagarajan和M.Karthega(2007)提出R//CPE等效電路(圖3-12)精確地描繪316L不銹鋼管在海水工況下的電化學性能,從擬合等效電路中得到重要的實驗參數(αOX,QOX,ROX和RE)如表3-2所示,其中QOX,ROX和RE分別為雙層界面電容、電荷轉移電阻和溶液電阻(Orazemetal,2006)。從表3-2能夠得出,隨應用載荷的增加,磨損外表的雙層界面電容QOX增大并隨同著電荷轉移電阻ROX減小,標明磨損外表發作了更快的電荷轉移,這主要是由于在海水工況下的摩擦磨損所產生的馬氏體和未轉變的奧氏體組成了微觀電耦合(Abreuetal,2006),加快了不銹鋼的腐蝕。

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