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中国腐蚀与防护学报  2023, Vol. 43 Issue (6): 1375-1382     CSTR: 32134.14.1005.4537.2022.376      DOI: 10.11902/1005.4537.2022.376
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316L不锈钢在深海环境中的缝隙腐蚀行为研究
李敏1, 胡凌越2, 胡科峰2, 宋遥1, 张泽群3, 李宗欣3, 张博威3(), 董超芳3, 吴俊升3()
1.中国寰球工程有限公司北京分公司 北京 100012
2.武汉第二船舶设计研究所 武汉 430064
3.北京科技大学新材料技术研究院 北京 100083
Crevice Corrosion Behavior of 316L Stainless Steel in Deep-sea Environment
LI Min1, HU Lingyue2, HU Kefeng2, SONG Yao1, ZHANG Zequn3, LI Zongxin3, ZHANG Bowei3(), DONG Chaofang3, WU Junsheng3()
1.China Huanqiu Contracting & Engineering Co., Ltd., Beijing Huanqiu Corporation, Beijing 100012, China
2.Wuhan Second Ship Design Institute, Wuhan 430064, China
3.Institute of Advanced Materials and Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China
引用本文:

李敏, 胡凌越, 胡科峰, 宋遥, 张泽群, 李宗欣, 张博威, 董超芳, 吴俊升. 316L不锈钢在深海环境中的缝隙腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1375-1382.
Min LI, Lingyue HU, Kefeng HU, Yao SONG, Zequn ZHANG, Zongxin LI, Bowei ZHANG, Chaofang DONG, Junsheng WU. Crevice Corrosion Behavior of 316L Stainless Steel in Deep-sea Environment[J]. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2023, 43(6): 1375-1382.

全文: PDF(17294 KB)   HTML
摘要: 

采用深海暴露、模拟深海实验及电化学测试等方法,对316L不锈钢与同种金属、聚四氟乙烯 (PTFE)、丁腈橡胶 (NBR) 组成的缝隙构型在深海环境中的腐蚀行为进行了评价研究。结果表明:在深海实海环境中暴露30 d后,316L不锈钢同种材料试样缝隙区域发生了均匀的腐蚀减薄,但腐蚀坑的深度相对较浅;而316L不锈钢与PTFE和NBR等惰性材料接触构成的缝隙,主要在缝隙边缘部分区域发生了局部腐蚀现象,呈现出向纵深优先发展的腐蚀扩展趋势。电化学测试结果显示,316L-316L不锈钢试样显示出最高的缝隙腐蚀倾向,而316L-NBR最低,316L-PTFE介于两者之间。深海模拟试验可以获得与深海实海暴露试验相一致的腐蚀规律,但在相同试验周期内,实海环境的缝隙腐蚀远比室内模拟环境更加严重。

关键词 316L不锈钢深海环境模拟实验实海暴露缝隙腐蚀    
Abstract

The corrosion behavior of crevice configurations composed of 316L stainless steel combined with the same steel, poly tetra fluoroethylene (PTFE) and nitrile butadiene rubber (NBR) respectively in seawater environment was investigated comprehensively by deep-sea exposure, simulation deep-sea testing and electrochemical technique. The results show that after 30 d of exposure in the deep-sea environment, in the crevice area of the couple of 316 stainless steels shows uniform corrosion thinning, but the depth of the corrosion pit is relatively shallow. However, the crevices composed of 316L stainless steel contacting with inert materials such as PTFE and NBR exhibit local corrosion mainly at the boundary of the crevice, showing a preferential trend of corrosion extending to the depth. The results of electrochemical tests show that the crevice corrosion sensitivity of different configurations is 316L-316L>316L-PTFE>316L-NBR. The deep-sea simulation test can reproduce the same corrosion phenomena as the deep-sea exposure test, but for the same test period, the crevice corrosion of samples in the real-sea environment is much more serious than that in the indoor simulation environment.

Key words316L stainless steel    deep-sea environment    simulation experiment    real-sea exposure    crevice corrosion
收稿日期: 2022-11-30      32134.14.1005.4537.2022.376
ZTFLH:  TG172  
基金资助:国家自然科学基金(51771027)
通讯作者: 张博威,E-mail: bwzhang@ustb.edu.cn,研究方向为材料腐蚀的原位表征;
吴俊升,E-mail: wujs@ustb.edu.cn,研究方向为材料海洋腐蚀与防护
Corresponding author: ZHANG Bowei, E-mail: bwzhang@ustb.edu.cn;
WU Junsheng, E-mail: wujs@ustb.edu.cn
作者简介: 李敏,男,1981年生,硕士,高级工程师
图1  缝隙构型装置示意图
图2  不同缝隙试样在模拟深海及实海环境中浸泡30 d后的宏观形貌
图3  不同缝隙试样在模拟深海环境中浸泡30 d后的腐蚀形貌
图4  不同缝隙试样在实海环境中浸泡30 d后的腐蚀形貌
图5  不同缝隙试样在实海环境中浸泡30 d后的表面三维形貌
图6  不同缝隙试样在模拟海水中的循环动电位极化曲线及其Eb, Erp和∆E对比图
图7  不同缝隙试样在模拟海水环境中循环动电位极化测试后的腐蚀形貌
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