L'eccezionale stabilità di Inconel 718 In ambienti corrosivi estremi derivano dalla sinergia tra la sua progettazione di composizione chimica e caratteristiche microstrutturali. Questo articolo analizza sistematicamente il meccanismo di resistenza all'ossidazione cooperativa del cromo-molibdeno, la soppressione della nucleazione della pottatura e la cinetica della crescita del film ad alta temperatura.

1. Sistema di resistenza all'ossidazione cooperativa di cromo-molibdeno
Il contenuto di cromo (17–21%) e il molibdeno (2,8-3,3%) formano una doppia barriera protettiva:

• Il cromo crea un fitto film cr₂o₃, sopprimendo la diffusione dell'ossigeno a 1,2 × 10⁻¹⁴ m²/s (a 900 ° C).

• Il molibdeno forma uno strato composito Moo₃ · Cr₂o₃, aumentando la forza di legame del film del 30%.

• Negli ambienti contenenti cloruro, questo sistema riduce la densità di corrente di corrosione a 0,1 μA/cm² (secondo lo standard ASTM G59).

2. meccanismo di soppressione della nucleazione
L'effetto sinergico del titanio (0,65-1,15%) e dell'alluminio (0,2-0,8%):

• Le nanoparticelle di stagno (30–50 nm) agiscono come trappole per il difetto per il film passivo.

• L'alluminio promuove la densificazione del film CR₂O₃, aumentando il potenziale di avvolgimento a +1,2 V (VS SCE).

• In una soluzione NaCl al 3,5%, il potenziale di rottura critico raggiunge 1,05 V, in acciaio inossidabile superiore a 316L (0,35 V).

3. Modello cinetico di ossidazione ad alta temperatura
Adattando l'equazione di Arrhenius, la costante di velocità di ossidazione a 900 ° C è 3,2 × 10⁻¹⁶ g²/(cm⁴ · s), che è significativamente inferiore a quella di Inconel 625 (1,8 × 10⁻¹⁵). La crescita del film di ossido segue una legge parabolica, con uno spessore di soli 1,8 μm dopo 1.000 ore di esposizione e nessuna formazione di strati di ossidazione interna.

4. Caso di guasto ingegneristico marino
Un certo riser a piattaforma di acque profonde, dopo cinque anni di servizio in un ambiente contenente così ²⁻, ha mostrato un tasso di assottigliamento delle pareti inferiore a 0,05 mm/anno. Tuttavia, va notato che:

• Quando pH <3, l'effetto di passivizione del molibdeno fallisce.

• Le portate superiori a 3 m/s possono indurre la corrosione dell'erosione; Si consiglia di applicare un rivestimento Al₂o₃ sulla superficie.