CO_(2)和H_(2)S对镍基合金028点蚀敏感性及点蚀生长动力学的影响

作者：席文强; 孙冲; 樊学华; 林学强; 孙建波

来源：表面技术, 2023, 1-13.

• 镍基合金
• CO_(2)
• H_(2)S
• 点蚀敏感性
• 一维人工凹坑电极
• 点蚀生长动力学

目的 探明CO2和H2S对镍基合金028钝化膜性能和点蚀敏感性的影响。方法 采用循环动电位极化(CPP)、电化学阻抗谱(EIS)、莫特-肖特基(M-S)等测试方法，研究Cl-环境、CO2-Cl-环境和H2S-Cl-环境中镍基合金028的钝化膜性能。通过制备一维人工凹坑电极模拟点蚀坑的稳态生长，采用向负向电位扫描法，研究镍基合金028在局部点蚀环境中的金属溶解动力学，明确CO2和H2S对点蚀生长动力学的影响。结果 CO2和H2S都会使镍基合金028钝化膜性能变差，而H2S的影响更为显著，具体表现为：在H2S-Cl-环境中具有更高的钝化电流密度ip、更低的点蚀电位Eb和再钝化电位Erp。H2S-Cl-环境中的钝化膜电阻Rf、电荷转移电阻Rt和钝化膜厚度均低于CO2-Cl-环境，此外，钝化膜在H2S-Cl-环境中具有更高的点缺陷密度。在最大点蚀坑溶解电流密度idiss，max相同的条件下，H2S-Cl-环境中点蚀稳态生长所需的驱动力Emax明显低于CO2-Cl-环境；在相同Emax下，H2S-Cl-环境中的idiss，max高于CO2-Cl-环境。结论 CO2和H2S通过增加钝化膜溶解速率、降低钝化膜电阻和增加点缺陷密度，不同程度地增加镍基合金028的点蚀敏感性，而H2S更容易造成钝化膜的损伤。在点蚀稳态生长阶段，镍基合金028点蚀的稳态生长遵循塔菲尔规律，相比CO2，H2S更容易促进点蚀从亚稳态向稳态发展，并且在H2S环境中具有更高的点蚀生长稳定性。

• 单位
  中国石油大学（华东）