Kako postotak prethodnog hladnog rada 316L cijevi omotača grijača kontrolira pomak potencijala pitinga (ΔEpit) u deaeriranom 1 M NaCl na 60 stupnjeva

Elektrokemijski potpis mikrostrukture izazvan deformacijom

Potencijal pitinga (Epit), koji je elektrokemijski potencijal pri kojem počinje stabilni piting, za električne grijaće cijevi od nehrđajućeg čelika obložene 316L u deaeriranim okruženjima s visokim sadržajem klorida (npr. geotermalne slane vode, grijači za ubrizgavanje dubokih bušotina ili zatvoreni -kružni industrijski rashladni sustavi s hvatačima kisika) izravno se kontrolira postotkom prethodnog hladnog rada. U deaeriranim otopinama (otopljeni kisik<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.

Mehanizam hladnog rada-inducirana moguća depresija zbog udubljenja

Potencijal udubljenja mjera je otpornosti pasivnog filma protiv lokaliziranog kvara. Što je Epit pozitivniji, to je materijal otporniji. Hladni trudovi izazivaju mikrostrukturne promjene koje smanjuju Epit. Prvo, dislokacije nukleiraju na metalnoj površini tvoreći korake gdje je pasivna prevlaka tanja i više neispravna. Drugo, martenzit-inducirani deformacijama (') pojavljuje se iznad 15-25% hladnog rada; martenzit ima manje stabilan pasivni film od austenita. Treće, trake deformacije i linije klizanja su poželjna mjesta adsorpcije kloridnih iona. Ukupni učinak je smanjenje energetske barijere za inicijaciju jame, gurajući Epit na više negativne vrijednosti.

Kvantitativni odnos između hladnog rada i potencijala pitinga

Potencijali pitinga određeni su kontroliranim hladnim izvlačenjem cijevi od 316L (potpuno žarenog početka, 2,2% Mo, 0,02% C) s naknadnim potenciodinamičkim testiranjem polarizacije u deaeriranom 1 M NaCl (pH 6,5, 60 stupnjeva, brzina skeniranja 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) Da 5 0.05 0 +180 do +230 -150 do -100 Ništa Da
10 0.11 0 +200 do +150 -100 do -150Ništa Da
15 0.16 0-1+120 do +170 -150 do -100 Ne Da
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) Prihvatljivo 25 0.29 3-6 +40 do +90 -130 do -80 Umjereno (margina) Marginalno 30 0.36 6-10 0 do +50 -120 do -70 Visoko (Epit blizu OCP-a)

Temperatura (stupanj F)

Naknadna-obrada oblikovanja alternativna legura 0,5 (~18,000 ppm) 60 20 Ništa (kako-nacrtano prihvatljivo) 316L 0.5 80 15 Ublažavanje naprezanja 400 stupnjeva, 1h 316L 1,0 (~36,000 ppm) 60 15 Preporučeno smanjenje naprezanja 316L ili duplex 1.0 80 10 Duplex žarenje u punoj otopini 2205 2.0 (~70 000 ppm) 60 10 Duplex žarenje u punoj otopini 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625