გმადლობთ Nature.com-ის მონახულებისთვის.თქვენ იყენებთ ბრაუზერის ვერსიას შეზღუდული CSS მხარდაჭერით.საუკეთესო გამოცდილებისთვის, გირჩევთ გამოიყენოთ განახლებული ბრაუზერი (ან გამორთოთ თავსებადობის რეჟიმი Internet Explorer-ში).გარდა ამისა, მუდმივი მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, ჩვენ ვაჩვენებთ საიტს სტილის და JavaScript-ის გარეშე.
აჩვენებს კარუსელს სამი სლაიდისგან ერთდროულად.გამოიყენეთ წინა და შემდეგი ღილაკები ერთდროულად სამ სლაიდში გადასაადგილებლად, ან გამოიყენეთ სლაიდერის ღილაკები ბოლოს, რომ გადაადგილდეთ სამ სლაიდზე ერთდროულად.
Duplex 2205 უჟანგავი ფოლადი (DSS) აქვს კარგი კოროზიის წინააღმდეგობა მისი ტიპიური დუპლექსის სტრუქტურის გამო, მაგრამ სულ უფრო მკაცრი CO2 შემცველი ნავთობისა და გაზის გარემო იწვევს კოროზიის სხვადასხვა ხარისხს, განსაკუთრებით ორმოში, რაც სერიოზულად ემუქრება ნავთობისა და ბუნებრივის უსაფრთხოებას და საიმედოობას. გაზის აპლიკაციები.გაზის განვითარება.ამ ნამუშევარში გამოყენებულია ჩაძირვის ტესტი და ელექტროქიმიური ტესტი ლაზერული კონფოკალური მიკროსკოპისა და რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპიის კომბინაციაში.შედეგებმა აჩვენა, რომ საშუალო კრიტიკული ტემპერატურა 2205 DSS-სთვის იყო 66,9 °C.როდესაც ტემპერატურა 66,9℃-ზე მაღალია, ორმოების დაშლის პოტენციალი, პასივაციის ინტერვალი და თვითკოროზიის პოტენციალი მცირდება, იზრდება ზომის პასივაციის დენის სიმკვრივე და იზრდება ორმოების მგრძნობელობა.ტემპერატურის შემდგომი მატებასთან ერთად მცირდება ტევადი რკალის 2205 DSS რადიუსი, თანდათან მცირდება ზედაპირის წინააღმდეგობა და მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობა, ასევე დონორისა და მიმღების მატარებლების სიმკვრივე პროდუქტის ფირის ფენაში n + p-ბიპოლარული მახასიათებლებით. იზრდება, მცირდება Cr ოქსიდების შემცველობა ფირის შიდა ფენაში, იზრდება Fe ოქსიდების შემცველობა გარე შრეში, იზრდება ფირის ფენის დაშლა, მცირდება სტაბილურობა, იზრდება ორმოების რაოდენობა და ფორების ზომა.
სწრაფი ეკონომიკური და სოციალური განვითარებისა და სოციალური პროგრესის პირობებში, ნავთობისა და გაზის რესურსებზე მოთხოვნა აგრძელებს ზრდას, რაც აიძულებს ნავთობისა და გაზის განვითარებას თანდათან გადავიდეს სამხრეთ-დასავლეთ და ოფშორულ რაიონებში უფრო მძიმე პირობებით და გარემოთი. downhole მილები უფრო და უფრო მკაცრი..გაუარესება 1,2,3.ნავთობისა და გაზის საძიებო სფეროში, როდესაც წარმოქმნილ სითხეში CO2 4 და მარილიანობის და ქლორის შემცველობა 5, 6 იზრდება, ჩვეულებრივი 7 ნახშირბადოვანი ფოლადის მილი ექვემდებარება სერიოზულ კოროზიას, მაშინაც კი, თუ კოროზიის ინჰიბიტორები ტუმბოს მილსადენში. კოროზიის ეფექტურად ჩახშობა შეუძლებელია, ფოლადი ვეღარ აკმაყოფილებს გრძელვადიანი მუშაობის მოთხოვნებს მკაცრ კოროზიულ CO28,9,10 გარემოში.მკვლევარებმა მიმართეს დუპლექს უჟანგავი ფოლადებს (DSS) უკეთესი კოროზიის წინააღმდეგობით.2205 DSS, ფერიტისა და აუსტენიტის შემცველობა ფოლადში არის დაახლოებით 50%, აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები და კოროზიის წინააღმდეგობა, ზედაპირის პასივაციის ფილმი მკვრივია, აქვს შესანიშნავი ერთგვაროვანი კოროზიის წინააღმდეგობა, ფასი დაბალია, ვიდრე ნიკელზე დაფუძნებული შენადნობები 11 , 12. ამრიგად, 2205 DSS ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც წნევის ჭურჭელი კოროზიულ გარემოში, ნავთობის ჭაბურღილის კორპუსი კოროზიულ CO2 გარემოში, წყლის გამაგრილებელი კონდენსაციის სისტემისთვის ოფშორულ ნავთობსა და ქიმიურ საბადოებში 13, 14, 15, მაგრამ 2205 DSS ასევე შეიძლება ჰქონდეს კოროზიული პერფორაცია. სამსახურში.
დღეისათვის, CO2- და Cl- pitting კოროზიის 2205 DSS-ის მრავალი კვლევა ჩატარდა ქვეყანაში და მის ფარგლებს გარეთ [16,17,18].Ebrahimi19-მა აღმოაჩინა, რომ NaCl ხსნარში კალიუმის დიქრომატის მარილის დამატებამ შეიძლება დათრგუნოს 2205 DSS ორმოში, ხოლო კალიუმის დიქრომატის კონცენტრაციის გაზრდა ზრდის 2205 DSS ორმოის კრიტიკულ ტემპერატურას.თუმცა, 2205 DSS-ის დარტყმის პოტენციალი იზრდება კალიუმის დიქრომატში NaCl-ის გარკვეული კონცენტრაციის დამატების გამო და მცირდება NaCl-ის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.Han20 გვიჩვენებს, რომ 30-დან 120°C-მდე, 2205 DSS პასივირებადი ფილმის სტრუქტურა არის Cr2O3 შიდა ფენის, FeO გარე ფენისა და მდიდარი Cr-ის ნარევი;როდესაც ტემპერატურა 150 °C-მდე მოიმატებს, პასივაციის ფილმი იხსნება.შიდა სტრუქტურა იცვლება Cr2O3 და Cr(OH)3, ხოლო გარე ფენა იცვლება Fe(II,III) ოქსიდით და Fe(III) ჰიდროქსიდით.Peguet21-მა აღმოაჩინა, რომ S2205 უჟანგავი ფოლადის სტაციონარული ამოღება NaCl ხსნარში, როგორც წესი, ხდება არა კრიტიკული ორმოის ტემპერატურის (CPT) ქვემოთ, არამედ ტრანსფორმაციის ტემპერატურის დიაპაზონში (TTI).Thiadi22-მა დაასკვნა, რომ NaCl-ის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, S2205 DSS-ის კოროზიის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვნად მცირდება და რაც უფრო უარყოფითია გამოყენებული პოტენციალი, მით უფრო უარესია მასალის კოროზიის წინააღმდეგობა.
ამ სტატიაში, დინამიური პოტენციალის სკანირება, წინაღობის სპექტროსკოპია, მუდმივი პოტენციალი, Mott-Schottky მრუდი და ოპტიკური ელექტრონული მიკროსკოპია გამოყენებული იქნა მაღალი მარილიანობის, მაღალი Cl– კონცენტრაციისა და ტემპერატურის ეფექტის შესასწავლად 2205 DSS-ის კოროზიის ქცევაზე.და ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია, რომელიც იძლევა თეორიულ საფუძველს 2205 DSS-ის უსაფრთხო მუშაობისთვის ნავთობისა და გაზის გარემოში, რომელიც შეიცავს CO2-ს.
ტესტის მასალა შერჩეულია ხსნარით დამუშავებული ფოლადისგან 2205 DSS (ფოლადის კლასის 110ksi) და ძირითადი ქიმიური შემადგენლობა ნაჩვენებია ცხრილში 1.
ელექტროქიმიური ნიმუშის ზომაა 10 მმ × 10 მმ × 5 მმ, მას ასუფთავებენ აცეტონით ზეთისა და აბსოლუტური ეთანოლის მოსაშორებლად და აშრობენ.საცდელი ნაწილის უკანა ნაწილი შედუღებულია სპილენძის მავთულის შესაბამისი სიგრძის დასაკავშირებლად.შედუღების შემდეგ გამოიყენეთ მულტიმეტრი (VC9801A) შედუღებული საცდელი ნაწილის ელექტრული გამტარობის შესამოწმებლად და შემდეგ დალუქეთ არასამუშაო ზედაპირი ეპოქსიდით.გამოიყენეთ 400#, 600#, 800#, 1200#, 2000# სილიციუმის კარბიდის წყლის ქვიშის ქაღალდი, რომ გააპრიალოთ სამუშაო ზედაპირი საპრიალებელ მანქანაზე 0.25უმმ პოლირების საშუალებით ზედაპირის უხეშობამდე Ra≤1.6um და ბოლოს გაასუფთავეთ და ჩადეთ თერმოსტატში. .
გამოყენებული იქნა Priston (P4000A) ელექტროქიმიური სამუშაო სადგური სამ ელექტროდის სისტემით.პლატინის ელექტროდი (Pt) 1 სმ2 ფართობით მსახურობდა დამხმარე ელექტროდად, DSS 2205 (1 სმ2 ფართობით) გამოიყენებოდა სამუშაო ელექტროდად, ხოლო საცნობარო ელექტროდი (Ag/AgCl). გამოყენებული.ტესტში გამოყენებული სამოდელო ხსნარი მომზადდა (ცხრილი 2) მიხედვით.ტესტირებამდე, მაღალი სისუფთავის N2 ხსნარი (99,99%) 1 სთ-ის განმავლობაში გაივლიდა, შემდეგ კი CO2 30 წუთის განმავლობაში, ხსნარის დეოქსიგენისთვის.და CO2 ხსნარში ყოველთვის იყო გაჯერების მდგომარეობაში.
პირველ რიგში, მოათავსეთ ნიმუში სატესტო ხსნარის შემცველ ავზში და მოათავსეთ იგი მუდმივი ტემპერატურის წყლის აბაზანაში.საწყისი დაყენების ტემპერატურაა 2°C, ხოლო ტემპერატურის მატება კონტროლდება 1°C/წთ სიჩქარით, ხოლო ტემპერატურის დიაპაზონი კონტროლდება.2-80°C-ზე.ცელსიუსი.ტესტი იწყება მუდმივი პოტენციალით (-0,6142 Vs.Ag/AgCl) და ტესტის მრუდი არის It მრუდი.კრიტიკული ორმოების ტემპერატურის ტესტის სტანდარტის მიხედვით, ის მრუდი შეიძლება იყოს ცნობილი.ტემპერატურას, რომლის დროსაც დენის სიმკვრივე იზრდება 100 μA/cm2-მდე, ეწოდება კრიტიკული ორმოის ტემპერატურა.საშუალო კრიტიკული ტემპერატურა ორმოსთვის არის 66,9 °C.პოლარიზაციის მრუდისა და წინაღობის სპექტრის ტესტის ტემპერატურა არჩეული იყო 30°C, 45°C, 60°C და 75°C, შესაბამისად, და ტესტი განმეორდა სამჯერ იმავე ნიმუშის პირობებში შესაძლო გადახრების შესამცირებლად.
ხსნარზე დაუცველი ლითონის ნიმუში ჯერ პოლარიზებული იყო კათოდური პოტენციალით (-1,3 ვ) 5 წუთის განმავლობაში პოტენციოდინამიკური პოლარიზაციის მრუდის ტესტირებამდე ნიმუშის სამუშაო ზედაპირზე წარმოქმნილი ოქსიდის ფირის აღმოსაფხვრელად, შემდეგ კი ღია მიკროსქემის პოტენციალის დროს. კოროზიის ძაბვამდე 1 სთ არ დადგინდება.დინამიური პოტენციალის პოლარიზაციის მრუდის სკანირების სიჩქარე დაყენებული იყო 0.333 მვ/წმ-ზე, ხოლო სკანირების ინტერვალის პოტენციალი დაყენებული იყო -0.3-1.2 ვ-ზე OCP-ის წინააღმდეგ.ტესტის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად, ტესტის იგივე პირობები განმეორდა 3-ჯერ.
წინაღობის სპექტრის ტესტირების პროგრამული უზრუნველყოფა – Versa Studio.ტესტი პირველად ჩატარდა სტაბილური ღია წრის პოტენციალზე, ალტერნატიული არეულობის ძაბვის ამპლიტუდა დაყენდა 10 მვ-მდე, ხოლო გაზომვის სიხშირე დაყენდა 10-2-105 ჰც.სპექტრის მონაცემები ტესტირების შემდეგ.
მიმდინარე დროის მრუდის ტესტირების პროცესი: შეარჩიეთ სხვადასხვა პასივაციის პოტენციალი ანოდური პოლარიზაციის მრუდის შედეგების მიხედვით, გაზომეთ It მრუდი მუდმივ პოტენციალზე და მოათავსეთ ორმაგი ლოგარითმის მრუდი ფირის ანალიზისთვის დამონტაჟებული მრუდის დახრილობის გამოსათვლელად.პასიური ფილმის ფორმირების მექანიზმი.
ღია წრედის ძაბვის სტაბილიზაციის შემდეგ, შეასრულეთ მოტ-შოტკის მრუდის ტესტი.ტესტის პოტენციური სკანირების დიაპაზონი 1.0~-1.0V (vS.Ag/AgCl), სკანირების სიჩქარე 20mV/s, ტესტის სიხშირე დაყენებულია 1000Hz-ზე, აგზნების სიგნალი 5mV.
გამოიყენეთ რენტგენის ფოტოელექტრონული სპექტროსკოპია (XPS) (ESCALAB 250Xi, დიდი ბრიტანეთი) ზედაპირის პასივაციის ფირის შემადგენლობისა და ქიმიური მდგომარეობის შესამოწმებლად 2205 DSS ფილმის ფორმირების შემდეგ და შეასრულეთ გაზომვის მონაცემების პიკ-მორგების დამუშავება უმაღლესი პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.შედარებით ატომური სპექტრების მონაცემთა ბაზებთან და მასთან დაკავშირებულ ლიტერატურასთან23 და დაკალიბრებულია C1s (284.8 eV) გამოყენებით.ნიმუშებზე კოროზიის მორფოლოგია და ორმოების სიღრმე დახასიათდა ულტრა ღრმა ოპტიკური ციფრული მიკროსკოპის გამოყენებით (Zeiss Smart Zoom5, გერმანია).
ნიმუში გამოკვლეული იყო იმავე პოტენციალით (-0,6142 V rel. Ag/AgCl) მუდმივი პოტენციალის მეთოდით და დაფიქსირდა კოროზიის დენის მრუდი დროთა განმავლობაში.CPT ტესტის სტანდარტის მიხედვით, პოლარიზაციის დენის სიმკვრივე თანდათან იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.1 გვიჩვენებს 2205 DSS-ის კრიტიკულ ორმოდებულ ტემპერატურას სიმულაციურ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს.ჩანს, რომ ხსნარის დაბალ ტემპერატურაზე, დენის სიმკვრივე პრაქტიკულად არ იცვლება ტესტირების დროის გაზრდით.და როდესაც ხსნარის ტემპერატურა გაიზარდა გარკვეულ მნიშვნელობამდე, დენის სიმკვრივე სწრაფად გაიზარდა, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ პასიური ფილმის დაშლის სიჩქარე გაიზარდა ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად.როდესაც მყარი ხსნარის ტემპერატურა იზრდება 2°C-დან დაახლოებით 67°C-მდე, 2205DSS-ის პოლარიზაციის დენის სიმკვრივე იზრდება 100µA/cm2-მდე, ხოლო 2205DSS-ის საშუალო კრიტიკული ორმოს ტემპერატურაა 66,9°C, რაც დაახლოებით 16,6°C-ია. უფრო მაღალი ვიდრე 2205DSS.სტანდარტული 3.5 ვტ.% NaCl (0.7 V)26.კრიტიკული ორმოების ტემპერატურა დამოკიდებულია გამოყენებული პოტენციალის გაზომვის დროს: რაც უფრო დაბალია გამოყენებული პოტენციალი, მით უფრო მაღალია გაზომილი კრიტიკული ორმოების ტემპერატურა.
2205 დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის კრიტიკული ტემპერატურის მრუდის ამოღება სიმულაციურ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს.
ნახ.2 გვიჩვენებს 2205 DSS-ის AC წინაღობის ნახაზებს სიმულაციურ ხსნარებში, რომლებიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl- და გაჯერებულ CO2-ს სხვადასხვა ტემპერატურაზე.ჩანს, რომ 2205DSS-ის Nyquist დიაგრამა სხვადასხვა ტემპერატურაზე შედგება მაღალი სიხშირის, საშუალო სიხშირის და დაბალი სიხშირის წინააღმდეგობის ტევადობის რკალებისგან, ხოლო წინააღმდეგობის ტევადობის რკალი არ არის ნახევარწრიული.ტევადობის რკალის რადიუსი ასახავს პასიური ფილმის წინააღმდეგობის მნიშვნელობას და მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობის მნიშვნელობას ელექტროდის რეაქციის დროს.ზოგადად მიღებულია, რომ რაც უფრო დიდია ტევადობის რკალის რადიუსი, მით უკეთესია ლითონის სუბსტრატის კოროზიის წინააღმდეგობა ხსნარში27.ხსნარის 30 °C ტემპერატურაზე ნიკვისტის დიაგრამაზე ტევადობის რკალის რადიუსი და წინაღობის მოდულის დიაგრამაზე ფაზის კუთხე |Z|Bode არის ყველაზე მაღალი და 2205 DSS კოროზია ყველაზე დაბალი.ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, |Z|წინაღობის მოდული, რკალის რადიუსი და ხსნარის წინააღმდეგობა მცირდება, გარდა ამისა, ფაზის კუთხე ასევე მცირდება 79 Ω-დან 58 Ω-მდე შუალედური სიხშირის რეგიონში, რაც აჩვენებს ფართო პიკს და მკვრივ შიდა ფენას და იშვიათი (ფოროვანი) გარე ფენას. არაჰომოგენური პასიური ფილმის მახასიათებლები28.ამიტომ, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ლითონის სუბსტრატის ზედაპირზე წარმოქმნილი პასივირებადი ფილმი იხსნება და იბზარება, რაც ასუსტებს სუბსტრატის დამცავ თვისებებს და აუარესებს მასალის კოროზიის წინააღმდეგობას29.
ZSimDeme პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით წინაღობის სპექტრის მონაცემების დასაყენებლად, დამონტაჟებული ეკვივალენტური წრე ნაჩვენებია ნახ. 330-ზე, სადაც Rs არის სიმულირებული ხსნარის წინააღმდეგობა, Q1 არის ფირის ტევადობა, Rf არის წარმოქმნილი პასივირებული ფირის წინააღმდეგობა, Q2 არის ორმაგი. ფენის ტევადობა და Rct არის მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობა.ცხრილში მორგების შედეგებიდან.3 გვიჩვენებს, რომ სიმულირებული ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, n1-ის მნიშვნელობა მცირდება 0,841-დან 0,769-მდე, რაც მიუთითებს ორ ფენის კონდენსატორებს შორის უფსკრულის ზრდასა და სიმკვრივის შემცირებაზე.მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობა Rct თანდათან მცირდება 2,958×1014-დან 2,541×103 Ω სმ2-მდე, რაც მიუთითებს მასალის კოროზიის წინააღმდეგობის თანდათანობით შემცირებაზე.ხსნარის Rs წინააღმდეგობა შემცირდა 2,953-დან 2,469 Ω სმ2-მდე, ხოლო პასივირებადი ფილმის ტევადობა Q2 შემცირდა 5,430 10-4-დან 1,147 10-3 Ω სმ2-მდე, გაიზარდა ხსნარის გამტარობა, დაქვეითდა პასივირებადი ფილმის სტაბილურობა. და ხსნარი Cl-, SO42- და ა.შ.) გარემოში იზრდება, რაც აჩქარებს პასივირებადი ფირის განადგურებას31.ეს იწვევს Rf ფილმის წინააღმდეგობის შემცირებას (4662-დან 849 Ω სმ2-მდე) და დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე წარმოქმნილი პოლარიზაციის წინააღმდეგობის Rp (Rct+Rf) შემცირებას.
ამიტომ, ხსნარის ტემპერატურა გავლენას ახდენს DSS 2205-ის კოროზიის წინააღმდეგობაზე. ხსნარის დაბალ ტემპერატურაზე, რეაქციის პროცესი ხდება კათოდსა და ანოდს შორის Fe2+-ის თანდასწრებით, რაც ხელს უწყობს სწრაფ დაშლას და კოროზიას. ანოდი, ისევე როგორც ზედაპირზე წარმოქმნილი ფილმის პასივაცია, უფრო სრული და მაღალი სიმკვრივე, უფრო დიდი წინააღმდეგობის მუხტის გადაცემა ხსნარებს შორის, ანელებს ლითონის მატრიცის დაშლას და ავლენს უკეთეს კოროზიის წინააღმდეგობას.ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობა Rct მცირდება, ხსნარში იონებს შორის რეაქციის სიჩქარე აჩქარებს და აგრესიული იონების დიფუზიის სიჩქარე აჩქარებს, ისე რომ საწყისი კოროზიის პროდუქტები კვლავ წარმოიქმნება ზედაპირზე. სუბსტრატი ლითონის სუბსტრატის ზედაპირიდან.უფრო თხელი პასიური ფილმი ასუსტებს სუბსტრატის დამცავ თვისებებს.
ნახ.სურათი 4 გვიჩვენებს დინამიური პოტენციალის პოლარიზაციის მრუდები 2205 DSS სიმულირებული ხსნარებში, რომლებიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს სხვადასხვა ტემპერატურაზე.ნახატიდან ჩანს, რომ როდესაც პოტენციალი არის -0,4-დან 0,9 ვ-მდე დიაპაზონში, ანოდის მრუდებს სხვადასხვა ტემპერატურაზე აქვთ აშკარა პასივაციის არეები, ხოლო თვითკოროზიის პოტენციალი დაახლოებით -0,7-დან -0,5 ვ-მდეა. სიმკვრივე ზრდის დენს 100 μA/cm233-მდე, ანოდის მრუდს, როგორც წესი, პოტენციალს უწოდებენ (Eb ან Etra).ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პასივაციის ინტერვალი მცირდება, თვითკოროზიის პოტენციალი მცირდება, კოროზიის დენის სიმკვრივე იზრდება და პოლარიზაციის მრუდი გადადის მარჯვნივ, რაც მიუთითებს, რომ DSS 2205-ის მიერ სიმულირებული ხსნარში წარმოქმნილი ფილმი აქტიურია. აქტივობა.100 გ/ლ Cl– და გაჯერებული CO2 შემცველობა, ზრდის მგრძნობელობას ორმოიანი კოროზიის მიმართ, ადვილად ზიანდება აგრესიული იონებით, რაც იწვევს ლითონის მატრიცის კოროზიის გაზრდას და კოროზიის წინააღმდეგობის დაქვეითებას.
მე-4 ცხრილიდან ჩანს, რომ როდესაც ტემპერატურა 30°C-დან 45°C-მდე იზრდება, შესაბამისი ზეპასივაციის პოტენციალი ოდნავ მცირდება, მაგრამ შესაბამისი ზომის პასივაციის დენის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად იზრდება, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ პასივაციის ფირის დაცვა ამ პირობები იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.როდესაც ტემპერატურა 60°C-ს მიაღწევს, შესაბამისი ორმოების პოტენციალი მნიშვნელოვნად მცირდება და ეს ტენდენცია უფრო აშკარა ხდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.უნდა აღინიშნოს, რომ 75°C-ზე ფიგურაში ჩნდება მნიშვნელოვანი გარდამავალი დენის პიკი, რაც მიუთითებს ნიმუშის ზედაპირზე მეტასტაბილური ორმოიანი კოროზიის არსებობაზე.
ამრიგად, ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხსნარში გახსნილი ჟანგბადის რაოდენობა მცირდება, ფირის ზედაპირის pH მნიშვნელობა მცირდება და პასიური ფილმის სტაბილურობა მცირდება.გარდა ამისა, რაც უფრო მაღალია ხსნარის ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია აგრესიული იონების აქტივობა ხსნარში და მით უფრო მაღალია სუბსტრატის ზედაპირის ფირის ფენის დაზიანების მაჩვენებელი.ფირის შრეში წარმოქმნილი ოქსიდები ადვილად ცვივა და რეაგირებს კათიონებთან ფირის ფენაში ხსნადი ნაერთების წარმოქმნით, რაც ზრდის ორმოების გაჩენის ალბათობას.ვინაიდან რეგენერირებული ფირის ფენა შედარებით ფხვიერია, დამცავი ეფექტი სუბსტრატზე დაბალია, რაც ზრდის ლითონის სუბსტრატის კოროზიას.დინამიური პოლარიზაციის პოტენციალის ტესტის შედეგები შეესაბამება წინაღობის სპექტროსკოპიის შედეგებს.
ნახ.სურათი 5a გვიჩვენებს ის მრუდები 2205 DSS-ისთვის სამოდელო ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს.პასივაციის დენის სიმკვრივე დროის მიხედვით მიღებულ იქნა პოლარიზაციის შემდეგ სხვადასხვა ტემპერატურაზე 1 საათის განმავლობაში -300 მვ პოტენციალით (Ag/AgCl-ის მიმართ).ჩანს, რომ 2205 DSS-ის პასივაციის დენის სიმკვრივის ტენდენცია ერთსა და იმავე პოტენციალსა და სხვადასხვა ტემპერატურაზე ძირითადად იგივეა და ტენდენცია თანდათან მცირდება დროთა განმავლობაში და მიდრეკილია გლუვი იყოს.ტემპერატურის თანდათან მატებასთან ერთად, 2205 DSS-ის პასივაციის დენის სიმკვრივე გაიზარდა, რაც შეესაბამებოდა პოლარიზაციის შედეგებს, რაც ასევე მიუთითებს იმაზე, რომ ფირის ფენის დამცავი მახასიათებლები ლითონის სუბსტრატზე მცირდება ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
2205 DSS-ის პოტენციოსტატიკური პოლარიზაციის მრუდები იმავე ფირის წარმოქმნის პოტენციალზე და სხვადასხვა ტემპერატურაზე.(ა) დენის სიმკვრივე დროის მიმართ, (ბ) პასიური ფირის ზრდის ლოგარითმი.
გამოიკვლიეთ კავშირი პასივაციის დენის სიმკვრივესა და დროს სხვადასხვა ტემპერატურაზე ერთი და იგივე ფირის წარმოქმნის პოტენციალისათვის, როგორც ნაჩვენებია (1)34-ში:
სადაც i არის პასივაციის დენის სიმკვრივე ფირის ფორმირების პოტენციალზე, A/cm2.A არის სამუშაო ელექტროდის ფართობი, სმ2.K არის მასზე მორგებული მრუდის დახრილობა.დრო, ს
ნახ.5b გვიჩვენებს logI და logt მრუდებს 2205 DSS-ისთვის სხვადასხვა ტემპერატურაზე ერთი და იგივე ფილმის ფორმირების პოტენციალის დროს.ლიტერატურული მონაცემების მიხედვით,35 როდესაც ხაზი დახრილია K = -1, სუბსტრატის ზედაპირზე წარმოქმნილი ფირის ფენა უფრო მკვრივია და აქვს უკეთესი კოროზიის წინააღმდეგობა ლითონის სუბსტრატის მიმართ.და როდესაც სწორი ხაზი დახრილია K = -0,5, ზედაპირზე წარმოქმნილი ფირის ფენა ფხვიერია, შეიცავს ბევრ პატარა ხვრელს და აქვს ცუდი კოროზიის წინააღმდეგობა ლითონის სუბსტრატის მიმართ.ჩანს, რომ 30°C, 45°C, 60°C და 75°C ტემპერატურაზე ფილმის ფენის სტრუქტურა იცვლება მკვრივი ფორებიდან ფხვიერ ფორებამდე, შერჩეული ხაზოვანი დახრილობის შესაბამისად.წერტილის დეფექტის მოდელის (PDM)36,37 მიხედვით ჩანს, რომ ტესტის დროს გამოყენებული პოტენციალი არ ახდენს გავლენას დენის სიმკვრივეზე, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ტემპერატურა პირდაპირ გავლენას ახდენს ანოდის დენის სიმკვრივის გაზომვაზე ტესტის დროს, ამიტომ დენი იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.ხსნარი, და 2205 DSS-ის სიმკვრივე იზრდება და კოროზიის წინააღმდეგობა მცირდება.
DSS-ზე წარმოქმნილი თხელი ფირის ფენის ნახევარგამტარული თვისებები გავლენას ახდენს მის კოროზიის წინააღმდეგობაზე38, ნახევარგამტარის ტიპი და თხელი ფირის ფენის გადამზიდავი სიმკვრივე გავლენას ახდენს DSS39,40 თხელი ფირის ფენის გაბზარვაზე და ნახვრეტზე, სადაც ტევადობა C და E პოტენციური თხელი ფირის ფენა აკმაყოფილებს MS-ის მიმართებას, ნახევარგამტარის სივრცის მუხტი გამოითვლება შემდეგნაირად:
ფორმულაში, ε არის პასივაციური ფილმის ნებადართული ოთახის ტემპერატურაზე, ტოლია 1230, ε0 არის ვაკუუმის გამტარობა, ტოლია 8,85 × 10–14 F/cm, E არის მეორადი მუხტი (1,602 × 10–19 C) ;ND არის n ტიპის ნახევარგამტარების დონორების სიმკვრივე, სმ–3, NA არის p–ტიპის ნახევარგამტარის მიმღების სიმკვრივე, სმ–3, EFB არის ბრტყელი ზოლის პოტენციალი, V, K არის ბოლცმანის მუდმივი, 1,38 × 10–3. .23 J/K, T – ტემპერატურა, K.
დაყენებული ხაზის დახრილობა და კვეთა შეიძლება გამოითვალოს გაზომილი MS მრუდთან წრფივი განცალკევებით, გამოყენებული კონცენტრაციით (ND), მიღებული კონცენტრაციით (NA) და ბრტყელი ზოლის პოტენციალით (Efb)42.
ნახ.6 გვიჩვენებს 2205 DSS ფილმის ზედაპირული ფენის მოტ-შოტის მრუდი, რომელიც წარმოიქმნება სიმულაციურ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl-ს და გაჯერებულია CO2-ით პოტენციალზე (-300 მვ) 1 საათის განმავლობაში.ჩანს, რომ სხვადასხვა ტემპერატურაზე წარმოქმნილ ყველა თხელ ფენას აქვს n+p ტიპის ბიპოლარული ნახევარგამტარების მახასიათებლები.n-ტიპის ნახევარგამტარს აქვს ხსნარის ანიონის სელექციურობა, რომელსაც შეუძლია თავიდან აიცილოს უჟანგავი ფოლადის კათიონების გავრცელება ხსნარში პასივაციის ფირის მეშვეობით, ხოლო p-ტიპის ნახევარგამტარს აქვს კათიონის სელექციურობა, რომელსაც შეუძლია თავიდან აიცილოს ხსნარში არსებული კოროზიული ანიონები პასივაციის გადაკვეთისგან. სუბსტრატის ზედაპირზე 26 .ასევე ჩანს, რომ არის გლუვი გადასვლა ორ მორგებულ მრუდს შორის, ფილმი ბრტყელი ზოლის მდგომარეობაშია და ბრტყელი ზოლის პოტენციალი Efb შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნახევარგამტარის ენერგეტიკული ზოლის პოზიციის დასადგენად და მისი ელექტროქიმიური შეფასებისთვის. სტაბილურობა43..
მე-5 ცხრილში ნაჩვენები MC მრუდის ფიტინგის შედეგების მიხედვით, გამოთვლილი იყო გამავალი კონცენტრაცია (ND) და მიმღები კონცენტრაცია (NA) და ბრტყელი ზოლის პოტენციალი Efb 44 იმავე სიდიდის რიგის.გამოყენებული გადამზიდავი დენის სიმკვრივე ძირითადად ახასიათებს წერტილოვან დეფექტებს სივრცის დამუხტვის ფენაში და პასივირებადი ფილმის დარტყმის პოტენციალს.რაც უფრო მაღალია გამოყენებული მატარებლის კონცენტრაცია, მით უფრო ადვილია ფირის ფენა ტყდება და უფრო მაღალია სუბსტრატის კოროზიის ალბათობა45.გარდა ამისა, ხსნარის ტემპერატურის თანდათანობითი მატებით, ND ემიტერის კონცენტრაცია ფირის ფენაში გაიზარდა 5,273×1020 სმ-3-დან 1,772×1022 სმ-3-მდე, ხოლო NA მასპინძლის კონცენტრაცია გაიზარდა 4,972×1021-დან 4,592-მდე. × 1023.სმ - როგორც ნაჩვენებია ნახ.3, ბრტყელი ზოლის პოტენციალი იზრდება 0,021 ვ-დან 0,753 ვ-მდე, იზრდება ხსნარში მატარებლების რაოდენობა, ხსნარში იონებს შორის რეაქცია ძლიერდება და ფირის ფენის სტაბილურობა მცირდება.ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რაც უფრო მცირეა მიახლოებითი ხაზის დახრილობის აბსოლუტური მნიშვნელობა, მით მეტია მატარებლების სიმკვრივე ხსნარში, მით უფრო მაღალია დიფუზიის სიჩქარე იონებს შორის და მით მეტია იონის ვაკანსიების რაოდენობა. ფილმის ფენის ზედაპირი., რითაც ამცირებს ლითონის სუბსტრატს, სტაბილურობას და კოროზიის წინააღმდეგობას 46,47.
ფილმის ქიმიური შემადგენლობა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ლითონის კათიონების სტაბილურობაზე და ნახევარგამტარების მუშაობაზე, ხოლო ტემპერატურის ცვლილება მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს უჟანგავი ფოლადის ფილმის ფორმირებაზე.ნახ.სურათი 7 გვიჩვენებს 2205 DSS ფირის ზედაპირის ფენის სრულ XPS სპექტრს სიმულაციურ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს.სხვადასხვა ტემპერატურაზე ჩიპებით წარმოქმნილ ფილმებში ძირითადი ელემენტები ძირითადად ერთნაირია და ფილმების ძირითადი კომპონენტებია Fe, Cr, Ni, Mo, O, N და C. ამიტომ, ფილმის ფენის ძირითადი კომპონენტებია Fe. , Cr, Ni, Mo, O, N და C. კონტეინერი Cr ოქსიდებით, Fe ოქსიდებითა და ჰიდროქსიდებით და მცირე რაოდენობით Ni და Mo ოქსიდებით.
სრული XPS 2205 DSS სპექტრები გადაღებული სხვადასხვა ტემპერატურაზე.(ა) 30°С, (ბ) 45°С, (გ) 60°С, (დ) 75°С.
ფილმის ძირითადი შემადგენლობა დაკავშირებულია პასივირებულ ფილმში ნაერთების თერმოდინამიკურ თვისებებთან.ფირის შრის ძირითადი ელემენტების შეკვრის ენერგიის მიხედვით, მოცემულია ცხრილში.6, ჩანს, რომ Cr2p3/2-ის დამახასიათებელი სპექტრული მწვერვალები იყოფა ლითონად Cr0 (573.7 ± 0.2 eV), Cr2O3 (574.5 ± 0.3 eV) და Cr(OH)3 (575.4 ± 0.1 eV), როგორც ნაჩვენებია სურათზე 8a, რომელშიც Cr ელემენტის მიერ წარმოქმნილი ოქსიდი არის ფილმის მთავარი კომპონენტი, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფილმის კოროზიის წინააღმდეგობასა და მის ელექტროქიმიურ მოქმედებაში.Cr2O3-ის ფარდობითი პიკური ინტენსივობა ფირის ფენაში უფრო მაღალია ვიდრე Cr(OH)3.თუმცა, მყარი ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, Cr2O3-ის ფარდობითი პიკი თანდათან სუსტდება, ხოლო Cr(OH)3-ის ფარდობითი პიკი თანდათან იზრდება, რაც მიუთითებს ფილმის ფენაში მთავარი Cr3+-ის აშკარა ტრანსფორმაციაზე Cr2O3-დან Cr(OH)-მდე. 3, და ხსნარის ტემპერატურა იზრდება.
Fe2p3/2-ის დამახასიათებელი სპექტრის მწვერვალების შეკავშირების ენერგია ძირითადად შედგება მეტალის მდგომარეობის ოთხი მწვერვალისგან Fe0 (706.4 ± 0.2 eV), Fe3O4 (707.5 ± 0.2 eV), FeO (709.5 ± 0.1 eV) და FeOOH (71). eV) ± 0.3 eV), როგორც ნაჩვენებია 8b-ზე, Fe ძირითადად წარმოდგენილია წარმოქმნილ ფილმში Fe2+ და Fe3+ სახით.Fe2+-დან FeO-დან დომინირებს Fe(II) შეკვრის ენერგიის დაბალ პიკებზე, ხოლო Fe3O4 და Fe(III) FeOOH ნაერთები დომინირებენ უმაღლესი შეკვრის ენერგიის პიკებზე48,49.Fe3+ პიკის ფარდობითი ინტენსივობა უფრო მაღალია ვიდრე Fe2+, მაგრამ Fe3+ პიკის ფარდობითი ინტენსივობა მცირდება ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ხოლო Fe2+ პიკის ფარდობითი ინტენსივობა იზრდება, რაც მიუთითებს ფილმის ფენაში ძირითადი ნივთიერების ცვლილებაზე. Fe3+-დან Fe2+-მდე ხსნარის ტემპერატურის გასაზრდელად.
Mo3d5/2-ის დამახასიათებელი სპექტრული მწვერვალები ძირითადად შედგება ორი პიკის პოზიციისგან Mo3d5/2 და Mo3d3/243.50, ხოლო Mo3d5/2 მოიცავს მეტალის Mo (227.5 ± 0.3 eV), Mo4+ (228.9 ± 0.2 eV) და Mo6+ (229. ), ხოლო Mo3d3/2 ასევე შეიცავს მეტალის Mo (230.4 ± 0.1 eV), Mo4+ (231.5 ± 0.2 eV) და Mo6+ (232, 8 ± 0.1 eV), როგორც ნაჩვენებია სურათზე 8c, ამიტომ Mo ელემენტები არსებობს სამ ვალენტობაზე. ფილმის ფენის მდგომარეობა.Ni2p3/2-ის დამახასიათებელი სპექტრული მწვერვალების შებოჭვის ენერგიები შედგება Ni0 (852.4 ± 0.2 eV) და NiO (854.1 ± 0.2 eV), როგორც ნაჩვენებია ნახ. 8g შესაბამისად.დამახასიათებელი N1s პიკი შედგება N-ისგან (399.6 ± 0.3 eV), როგორც ნაჩვენებია ნახ. 8d.O1-ის დამახასიათებელი მწვერვალები მოიცავს O2- (529.7 ± 0.2 eV), OH- (531.2 ± 0.2 eV) და H2O (531.8 ± 0.3 eV), როგორც ნაჩვენებია ნახაზზე. ფილმის ფენის ძირითადი კომპონენტებია (OH- და O2 -) , რომლებიც ძირითადად გამოიყენება ფირის ფენაში Cr და Fe-ის დაჟანგვის ან წყალბადის დაჟანგვისთვის.OH--ის შედარებითი პიკური ინტენსივობა მნიშვნელოვნად გაიზარდა, როდესაც ტემპერატურა გაიზარდა 30°C-დან 75°C-მდე.ამიტომ, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, O2--ის ძირითადი მატერიალური შემადგენლობა ფირის ფენაში იცვლება O2-დან OH- და O2--მდე.
ნახ.სურათი 9 გვიჩვენებს 2205 DSS ნიმუშის მიკროსკოპული ზედაპირის მორფოლოგიას დინამიური პოტენციალის პოლარიზაციის შემდეგ სამოდელო ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს.ჩანს, რომ სხვადასხვა ტემპერატურაზე პოლარიზებული ნიმუშების ზედაპირზე არის სხვადასხვა ხარისხის კოროზიული ორმოები, ეს ხდება აგრესიული იონების ხსნარში, ხოლო ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად უფრო სერიოზული კოროზია ხდება. ნიმუშების ზედაპირი.სუბსტრატი.იზრდება ორმოების რაოდენობა ერთეულ ფართობზე და კოროზიის ცენტრების სიღრმე.
2205 DSS-ის კოროზიის მრუდები სამოდელო ხსნარებში, რომლებიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებულ CO2-ს სხვადასხვა ტემპერატურაზე (a) 30°C, (b) 45°C, (c) 60°C, (d) 75°C c.
ამრიგად, ტემპერატურის მატება გაზრდის DSS-ის თითოეული კომპონენტის აქტივობას, ასევე გაზრდის აგრესიული იონების აქტივობას აგრესიულ გარემოში, რაც იწვევს ნიმუშის ზედაპირის გარკვეულ დაზიანებას, რაც გაზრდის ორმოების აქტივობას.და გაიზრდება კოროზიული ორმოების წარმოქმნა.პროდუქტის წარმოქმნის სიჩქარე გაიზრდება და მასალის კოროზიის წინააღმდეგობა შემცირდება51,52,53,54,55.
ნახ.10 გვიჩვენებს 2205 DSS ნიმუშის მორფოლოგიას და სიღრმეს, რომელიც პოლარიზებულია ულტრა მაღალი სიღრმის ველის ოპტიკური ციფრული მიკროსკოპით.ნახ.10a გვიჩვენებს, რომ უფრო პატარა კოროზიული ორმოები ასევე გამოჩნდა დიდი ორმოების ირგვლივ, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ნიმუშის ზედაპირზე პასიური ფილმი ნაწილობრივ განადგურდა კოროზიის ორმოების წარმოქმნით მოცემულ დენის სიმკვრივეზე და მაქსიმალური ორმოების სიღრმე იყო 12,9 μm.როგორც ნაჩვენებია სურათზე 10b.
DSS აჩვენებს უკეთეს კოროზიის წინააღმდეგობას, მთავარი მიზეზი არის ის, რომ ფოლადის ზედაპირზე წარმოქმნილი ფილმი კარგად არის დაცული ხსნარში, Mott-Schottky, ზემოაღნიშნული XPS შედეგების და მასთან დაკავშირებული ლიტერატურის მიხედვით 13,56,57,58, ფილმი ძირითადად გადის შემდეგში ეს არის Fe და Cr-ის დაჟანგვის პროცესი.
Fe2+ ადვილად იხსნება და იშლება 53 ინტერფეისზე ფილმსა და ხსნარს შორის და კათოდური რეაქციის პროცესი შემდეგია:
კოროზირებულ მდგომარეობაში წარმოიქმნება ორფენიანი სტრუქტურული ფილმი, რომელიც ძირითადად შედგება რკინისა და ქრომის ოქსიდების შიდა ფენისგან და გარე ჰიდროქსიდის ფენისგან, ხოლო იონები ჩვეულებრივ იზრდება ფილმის ფორებში.პასივირებადი ფილმის ქიმიური შემადგენლობა დაკავშირებულია მის ნახევარგამტარულ თვისებებთან, რასაც მოწმობს მოტ-შოტის მრუდი, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ პასივირებადი ფილმის შემადგენლობა არის n+p ტიპის და აქვს ბიპოლარული მახასიათებლები.XPS-ის შედეგები აჩვენებს, რომ პასივირებადი ფილმის გარე ფენა ძირითადად შედგება Fe ოქსიდებისა და ჰიდროქსიდებისაგან, რომლებიც ავლენენ n-ტიპის ნახევარგამტარულ თვისებებს, ხოლო შიდა ფენა ძირითადად შედგება Cr ოქსიდებისა და ჰიდროქსიდებისაგან, რომლებიც ავლენენ p-ტიპის ნახევარგამტარის თვისებებს.
2205 DSS-ს აქვს მაღალი რეზისტენტობა მისი მაღალი Cr17.54 შემცველობის გამო და ავლენს ორმოცდასვლის სხვადასხვა ხარისხს დუპლექს სტრუქტურებს შორის მიკროსკოპული გალვანური კოროზიის გამო55.ორმოიანი კოროზია არის კოროზიის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სახეობა DSS-ში და ტემპერატურა არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ორმოიანი კოროზიის ქცევაზე და ახდენს გავლენას DSS რეაქციის თერმოდინამიკურ და კინეტიკურ პროცესებზე60,61.როგორც წესი, იმიტირებულ ხსნარში Cl– და გაჯერებული CO2-ის მაღალი კონცენტრაციით, ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს ორმოების წარმოქმნაზე და ბზარების გაჩენაზე სტრესული კოროზიის გატეხვის დროს და სტრესული კოროზიის გახეთქვის ქვეშ და კრიტიკული ტემპერატურის განსაზღვრა ხდება კოროზიის წინააღმდეგობა.DSS.მასალა, რომელიც ასახავს ლითონის მატრიცის მგრძნობელობას ტემპერატურის მიმართ, ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც მნიშვნელოვანი მითითება მასალების შერჩევისას საინჟინრო პროგრამებში.2205 DSS-ის საშუალო კრიტიკული ორმოის ტემპერატურა იმიტირებულ ხსნარში არის 66,9°C, რაც 25,6°C-ით მეტია Super 13Cr უჟანგავი ფოლადის 3,5% NaCl-ით, მაგრამ მაქსიმალური ორმოის სიღრმე მიაღწია 12,9 μm62.ელექტროქიმიურმა შედეგებმა კიდევ უფრო დაადასტურა, რომ ფაზის კუთხისა და სიხშირის ჰორიზონტალური უბნები ვიწროვდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და როდესაც ფაზის კუთხე 79°-დან 58°-მდე მცირდება, მნიშვნელობა |Z|მცირდება 1,26×104-დან 1,58×103 Ω სმ2-მდე.მუხტის გადაცემის წინააღმდეგობა Rct შემცირდა 2,958 1014-დან 2,541 103 Ω სმ2-მდე, ხსნარის წინააღმდეგობა Rs შემცირდა 2,953-დან 2,469 Ω სმ2-მდე, ფილმის წინააღმდეგობა Rf შემცირდა 5,430-დან 10-4 სმ2-მდე 1,147 10-3 სმ2-მდე.აგრესიული ხსნარის გამტარობა იზრდება, ლითონის მატრიცის ფირის ფენის სტაბილურობა მცირდება, ის ადვილად იშლება და იბზარება.თვითკოროზიული დენის სიმკვრივე გაიზარდა 1,482-დან 2,893×10-6 A სმ-2-მდე, ხოლო თვითკოროზიის პოტენციალი შემცირდა -0,532-დან -0,621 ვ-მდე.ჩანს, რომ ტემპერატურის ცვლილება გავლენას ახდენს ფილმის ფენის მთლიანობასა და სიმკვრივეზე.
პირიქით, Cl-ის მაღალი კონცენტრაცია და CO2-ის გაჯერებული ხსნარი თანდათან ზრდის Cl--ის ადსორბციულ უნარს პასიური ფენის ზედაპირზე ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პასივაციის ფირის სტაბილურობა ხდება არასტაბილური და დამცავი ეფექტი სუბსტრატი სუსტდება და იზრდება მგრძნობელობა ორმოების მიმართ.ამ შემთხვევაში, ხსნარში კოროზიული იონების აქტივობა იზრდება, ჟანგბადის შემცველობა მცირდება და კოროზიული მასალის ზედაპირის ფირის სწრაფად აღდგენა რთულია, რაც ქმნის უფრო ხელსაყრელ პირობებს ზედაპირზე კოროზიული იონების შემდგომი ადსორბციისთვის.მასალის შემცირება63.რობინსონი და სხვ.[64] აჩვენა, რომ ხსნარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ორმოების ზრდის ტემპი აჩქარებს და ასევე იზრდება ხსნარში იონების დიფუზიის სიჩქარე.როდესაც ტემპერატურა იზრდება 65 °C-მდე, ჟანგბადის დაშლა ხსნარში, რომელიც შეიცავს Cl- იონებს ანელებს კათოდური რეაქციის პროცესს, მცირდება ორმოების სიჩქარე.ჰან20-მა გამოიკვლია ტემპერატურის გავლენა 2205 დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის კოროზიის ქცევაზე CO2 გარემოში.შედეგებმა აჩვენა, რომ ტემპერატურის ზრდამ გაზარდა კოროზიის პროდუქტების რაოდენობა და მასალის ზედაპირზე შეკუმშვის ღრუების ფართობი.ანალოგიურად, როდესაც ტემპერატურა იზრდება 150 ° C-მდე, ზედაპირზე ოქსიდის ფირი იშლება და კრატერების სიმკვრივე ყველაზე მაღალია.Lu4-მა გამოიკვლია ტემპერატურის გავლენა 2205 დუპლექსის უჟანგავი ფოლადის კოროზიის ქცევაზე პასივაციიდან გააქტიურებამდე გეოთერმულ გარემოში, რომელიც შეიცავს CO2-ს.მათი შედეგები აჩვენებს, რომ 150 °C-ზე დაბალ საცდელ ტემპერატურაზე წარმოქმნილ ფილას აქვს დამახასიათებელი ამორფული სტრუქტურა, ხოლო შიდა ინტერფეისი შეიცავს ნიკელით მდიდარ ფენას, ხოლო 300 °C ტემპერატურაზე მიღებულ კოროზიის პროდუქტს აქვს ნანომასშტაბიანი სტრუქტურა. .-პოლიკრისტალური FeCr2O4, CrOOH და NiFe2O4.
ნახ.11 არის 2205 DSS-ის კოროზიის და ფირის ფორმირების პროცესის დიაგრამა.გამოყენებამდე, 2205 DSS ატმოსფეროში აყალიბებს პასივაციურ ფილმს.გარემოში ჩაძირვის შემდეგ, რომელიც სიმულაციას უკეთებს Cl- და CO2-ის მაღალი შემცველობის მქონე ხსნარებს, მისი ზედაპირი სწრაფად გარშემორტყმულია სხვადასხვა აგრესიული იონებით (Cl-, CO32- და ა.შ.).).J. Banas 65 მივიდა დასკვნამდე, რომ გარემოში, სადაც CO2 ერთდროულად იმყოფება, მასალის ზედაპირზე პასიური ფირის სტაბილურობა დროთა განმავლობაში შემცირდება და წარმოქმნილი ნახშირბადის მჟავა მიდრეკილია გაზარდოს იონების გამტარობა პასივირებაში. ფენა.ფილმი და იონების დაშლის აჩქარება პასივირებულ ფილმში.პასიური ფილმი.ამგვარად, ფირის ფენა ნიმუშის ზედაპირზე იმყოფება დაშლისა და რეპასივაციის დინამიური წონასწორობის სტადიაში66, Cl- ამცირებს ზედაპირის ფირის ფენის წარმოქმნის სიჩქარეს, ხოლო პაწაწინა ორმოები ჩნდება ფირის ზედაპირის მიმდებარე ტერიტორიაზე, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3. ჩვენება.როგორც ნაჩვენებია სურათზე 11a და b, პაწაწინა არასტაბილური კოროზიის ორმოები ერთდროულად ჩნდება.ტემპერატურის მატებასთან ერთად, კოროზიული იონების აქტივობა ხსნარში ფირის ფენაზე იზრდება და პაწაწინა არასტაბილური ორმოების სიღრმე იზრდება მანამ, სანამ ფილმის ფენა მთლიანად არ შეაღწევს გამჭვირვალე ფენას, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე 11c.გამხსნელი საშუალების ტემპერატურის შემდგომი მატებით, ხსნარში გახსნილი CO2-ის შემცველობა აჩქარებს, რაც იწვევს ხსნარის pH მნიშვნელობის შემცირებას, SPP ზედაპირზე ყველაზე პატარა არასტაბილური კოროზიის ორმოების სიმკვრივის მატებას. საწყისი კოროზიული ორმოების სიღრმე ფართოვდება და ღრმავდება, ხოლო პასივირებადი ფილმი ნიმუშის ზედაპირზე სისქის შემცირებით, ფილმის პასივირება უფრო მიდრეკილია ორმოებისკენ, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 11d.და ელექტროქიმიურმა შედეგებმა დამატებით დაადასტურა, რომ ტემპერატურის ცვლილება გარკვეულ გავლენას ახდენს ფილმის მთლიანობასა და სიმკვრივეზე.ამრიგად, ჩანს, რომ კოროზია CO2-ით გაჯერებულ ხსნარებში, რომლებიც შეიცავს Cl-ის მაღალ კონცენტრაციებს, მნიშვნელოვნად განსხვავდება კოროზიისგან Cl-67,68 დაბალი კონცენტრაციის შემცველ ხსნარებში.
კოროზიის პროცესი 2205 DSS ახალი ფილმის ფორმირებით და განადგურებით.(ა) პროცესი 1, (ბ) პროცესი 2, (გ) პროცესი 3, (დ) პროცესი 4.
2205 DSS-ის საშუალო კრიტიკული ტემპერატურა იმიტირებულ ხსნარში, რომელიც შეიცავს 100 გ/ლ Cl– და გაჯერებული CO2 არის 66,9 ℃, ხოლო მაქსიმალური ჩაღრმავება არის 12,9 μm, რაც ამცირებს 2205 DSS-ის კოროზიის წინააღმდეგობას და ზრდის მგრძნობელობას ორმოების მიმართ.ტემპერატურის მატება.
გამოქვეყნების დრო: თებერვალი-16-2023