316L不锈钢在工业应用海水中的电化学和应力腐蚀研究

吴恒

中国海洋大学

摘要：

316L不锈钢作为低温多效海水淡化装置(LT-MED)蒸发器的壳体材料，在使用过程中一直受到工业应用海水的腐蚀。 本文采用交流阻抗、循环伏安扫描、慢应变速率拉伸(SSRT)方法，并结合扫描电镜(SEM)，评价了316L不锈钢在工业应用海水下的耐点蚀、耐应力腐蚀性能，主要考察分析了温度和海水溶液浓度对316L不锈钢的耐腐蚀性能影响。主要研究内容和结果如下：
(1)测量了316L不锈钢在不同温度和不同浓度工业应用海水中的电化学行为，其中交流阻抗测试结果表明：随着溶液温度的升高，316L不锈钢在每种溶液中的极化电阻Rp均逐渐减小，耐蚀性能降低；在同一温度时，0.36倍浓度的海水和2倍浓缩海水的极化电阻Rp均较小，钝化膜均具有较强的电子转移速率，0.07倍浓度的海水、1.5倍浓缩海水的Rp均较大，钝化膜具有较小的电子转移速率。循环伏安测试结果表明：随着温度的升高，每种溶液中的点蚀击破电位Eb均逐渐降低；温度不变时，随着溶液浓度的提高，溶液的点蚀击破电位Eb逐渐降低。
(2)通过慢应变速率拉伸(SSRT)方法测量了316L不锈钢在不同温度和不同浓度工业应用海水中的应力腐蚀行为，结果表明：随着温度的上升，0.07倍浓度海水、1.5倍浓度海水、2倍浓度海水的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性均逐渐增强，0.36倍浓度海水、1倍浓度海水的SCC敏感性随着温度的升高先减小后增大，50℃的SCC敏感性最小，70℃时SCC敏感性最大；在温度不变的情况下，随着溶液浓度的升高，延伸率和抗拉强度变化的基本趋势逐渐减小，SCC敏感性逐渐升高。电镜扫描结果表明：随着温度上升，断口形貌从韧窝断裂向脆性断裂发展；温度不变时，随着溶液浓度的升高，从断口形貌得知SCC敏感性逐渐增强。

关键词：不锈钢;海水腐蚀;应力腐蚀;电化学行为;耐腐蚀性能

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：海洋化学

导师姓名：王佳

学位年度：2012

语种：中文

分类号：TG142.71;TG172.5;P734.33

页数：84

在线出版日期：2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）