316L ヒーターシースチューブの前冷間加工率は、60 度の脱気 1 M NaCl における孔食電位シフト (ΔEpit) をどのように制御しますか

変形によって引き起こされる微細構造の電気化学的特徴

孔食電位（Epit）は、脱気された高塩化物環境（地熱塩水、深井戸注入ヒーター、脱酸素剤を備えた閉ループ工業用冷却システムなど）における 316L ステンレス鋼シース電熱管の安定した孔食が始まる電気化学電位であり、事前の冷間加工率によって直接制御されます。脱気溶液（溶存酸素）<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.

冷間加工のメカニズム-孔食の潜在的なうつ病を引き起こす

孔食電位は、局所的な破壊に対する不動態皮膜の回復力の尺度です。 Epit が正の値であればあるほど、材料の耐久性は高くなります。低温労働は微細構造の変化を引き起こし、Epitを減少させます。まず、不動態皮膜が薄く欠陥が多い金属表面形成ステップで転位が核生成します。第二に、ひずみ誘起マルテンサイト (') は 15 ～ 25% の冷間加工を超えると発生します。マルテンサイトは、オーステナイトよりも不安定な不動態皮膜を持っています。第三に、変形バンドと滑り線は塩化物イオンの優先吸着サイトです。正味の影響は、ピット開始のエネルギー障壁を低減し、Epit をより高い負の値に押し上げることです。

冷間加工と孔食電位の定量的関係

孔食電位は、316L チューブ (完全に焼き鈍し開始、2.2% Mo、0.02% C) の制御された冷間引抜きと、その後の脱気 1 M NaCl (pH 6.5、60 度、スキャン速度 0.167 mV/s) での動電位分極試験によって測定されました。

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) はい 5 0.05 0 +180 ～ +230 -150 ～ -100 なし はい
10 0.11 0 +200 ～ +150 -100 ～ -150 なし はい
15 0.16 0-1+120 ～ +170 -150 ～ -100 いいえ はい
20 0.22 1-3 +80 ~ +130 -140 ~ -90Low (Epit > OCP by >100 mV) 許容範囲 25 0.29 3-6 +40 ～ +90 -130 ～ -80 中程度 (マージン) 限界 30 0.36 6-10 0 ～ +50 -120 ～ -70 高い (OCP 近くのエピタット)

温度 (°F)

-成形後処理 代替合金 0.5 (〜18,000 ppm) 60 20 なし (-図面通り許容可能) 316L 0.5 80 15 応力緩和 400 度、1 時間 316L 1.0 (〜36,000 ppm) 60 15 応力緩和を推奨 316L または二相鋼 1.0 80 10 完全なソリューション二相アニール 2205 2.0 (〜70,000 ppm) 60 10 完全溶体化アニール 二相 2205 2.0 80<5 Not recommended Titanium or Alloy 625