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冷却水本身的主要成分分为阴离子和阳离子两大类,阴离子会在阳极溶解处聚集吸附,由于竞争吸附的原因,水中其它阴离子有可能阻碍Cl-在不锈钢管表面聚集吸附,如果某阴离子对不锈钢管钝化膜没有破坏作用,则该阴离子就可能有缓蚀作用;如果某阴离子对不锈钢管钝化膜有破坏作用,则该阴离子就可能与Cl-一样有腐蚀促进作用。因此冷却水中阴离子对不锈钢管点蚀特性的影响是研究的重点。冷却水成分的影响冷却水中主要的阴离子有Cl-、SO42-、HCO3-和NO3-,主要的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+。卤素离子是主要的侵蚀性离子,多数冷却水中F-浓度低于1mg/L,没有列入检测项目,但是也有部分地区冷却水中F-浓度可达几个毫克/升以上,F-对凝汽器不锈钢管点蚀影响的研究很少,尚未见到具体的实验数据。溴离子有点蚀作用,冷却水中一般没有,加入含溴杀菌剂时,应作为水处理剂的影响来考虑。碘离子在冷却水中几乎没有,可以不考虑。冷却水的pH通常在6.5~8.5,HO-的浓度通常小于4×10-6mol/L,在此范围内对不锈钢管点蚀电位影响较小,但是在较高浓度时(pH9~12)对不锈钢管有较强的缓蚀作用。Cl-和SO42-对不锈钢管点蚀影响的研究较多,已有结论:Cl-是主要的腐蚀因子,SO42-对不锈钢管具有缓蚀性。因此本文主要研究阴离子F-、HCO3-和NO3-对不锈钢管点蚀性能的影响。点蚀电位的测试系统和方法见4.1和4.3.1。
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通过对新型奥氏体不锈钢管00Cr18Ni10N的热处理工艺试验,研究了不同固溶温度、冷却方式和保温时间对其组织性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,00Cr18Ni10N钢晶粒变大,力学性能降低,塑性提高。随着保温时间的延长,拉伸强度、屈服强度和硬度都有所降低,断后伸长率略有提高,冲击韧性和断面收缩率变化并不显著。虽然冷却方式对其力学性能和晶粒大小的影响并不是很明显,但在1050℃淬火,采用水冷可以到达更好的综合性能。因此,00Cr18Ni10N钢采用1050℃固溶、保温1h后水冷的热处理工艺具有良好的组织和强韧性配合。奥氏体不锈钢管是不锈钢管的重要组成部分,产量约占不锈钢管总产量的65%~70%。由于它具有优良的耐腐蚀性,较好的力学性能和加工性能,广泛应用在各个领域。随着工业应用环境更加苛刻,传统奥氏体不锈钢管面临晶间腐蚀问题。不锈钢管晶间腐蚀是由于在一定受热条件下沿晶界析出Cr3C6碳化物,进而引起晶界区域贫铬所致,因而将钢中的碳含量降至溶解度极限以下(C<0.03%)是解决此问题的有效途径。随着冶金工业新技术的发展,发展的00Cr18Ni10N等超低碳奥氏体不锈钢管,因为较低C含量避免了晶间腐蚀现象的发生,其耐晶间腐蚀性能好,在不同温度和浓度的各种强腐蚀介质中均有良好的耐蚀性,冷变形、深冲压、切削性、可焊性都很好,在航空领域的系统部件上得到了应用。