哈氏合金c276无缝管的耐腐蚀试验

开路电位-时间(Eocp-t)测试

在实验开始一段时间后,镀铬层、HastelloyC-276熔覆层在自然未脱气的室温下3.5wt%NaCl溶液中的Eocp-t曲线中,如图8所示,两种试样的Eocp值随时间的增加逐渐减小,直至一个静态稳定值。根据两种试样Eocp值的变化可以推测,在试样表面都自主形成了钝化膜,钝化膜的形成对试样在腐蚀液中的化学溶解起到了阻抗作用[18]。通过比较稳态Eocp值,可以明显看出HastelloyC-276熔覆层表现出较高值,而镀铬层Eocp值较低,这表明了HastelloyC-276熔覆层表面所形成的钝化膜在室温的3.5wt%NaCl溶液中的热力学稳定性比镀铬层高,腐蚀的倾向性更小。而且,通过对比可以发现HastelloyC-276熔覆层获得静态稳定的Eocp值的时间比镀铬层更短,表明了在腐蚀溶液中HastelloyC-276熔覆层表面钝化膜的形成速度要更快,耐蚀性能更加优异。

2.3.2动电位极化测试

HastelloyC-276熔覆层和镀铬层在室温下3.5wt%NaCl溶液中的动电位极化曲线如图9所示,通过数据处理,得到熔覆层和镀铬层的自腐蚀电位(Ecorr)与自腐蚀电流密度(Icorr),数据列于表3。动电位极化曲线的变化直接反映着材料在腐蚀反应的动力学参数的变化。就阴极极化部分而言,当电压值变得更低时电流密度则持续变大,而且熔覆层和基体的阴极斜率都处于-131~-125mV/decade的范围内,证明了阴极反应过程主要为氧气的溶解以及水还原反应中氢的转换过程。阳极极化分支在很宽的电压范围内都表现出了很明显的自钝化的行为,其线形特征为很长的电流密度平台。通常的情况下,Ecorr数值的下降代表了腐蚀发生的热力学倾向更强,在3.5wt%NaCl溶液中,具有着更正Ecorr的熔覆层比镀铬层覆盖的样品在热力学方面要表现得更加稳定。镀铬层的Icorr数值比熔覆层附着的基体试样的Icorr略低,但仍在同一量级,这证实了在3.5wt%NaCl溶液当中镀铬层比熔覆层附着的样品具有稳定的动力学性质,因为铬可以在表面形成一层非常致密的氧化膜来提高耐腐蚀性能[19]。

总体来看,与镀铬层相比,HastelloyC-276熔覆层具有同样优异耐腐蚀性能,在耐蚀性方面可以作为防护涂层发挥作用。

3结论

(1)采用激光熔覆技术成功地在炮钢表面制备了形貌与组织质量良好的HastelloyC-276熔覆层。熔覆层组织均匀细化,从熔覆层底部到中上部,晶粒由柱状晶逐渐转变为细小的枝晶和等轴晶,与基体形成良好的冶金结合。

(2)HateslloyC-276激光熔覆层的平均显微硬度在280HV左右,基体硬度约为350HV,二者匹配性较好,可以部分补足身管强度。

(3)HastelloyC-276熔覆层的自腐蚀电位为0.326V,腐蚀电流密度为3.59×10-6A/cm2,与镀铬层相比,具有同样优异耐腐蚀性能,可以代替铬层作为腐蚀防护涂层。




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