316L不锈钢管磨损外表电化学阻抗谱剖析
电化学阻抗（EIS）能够有助于研讨应用载荷对316L不锈钢管耐腐蚀性的影响，以及人工海水工况下316L不锈钢管微观构造变化对电化学性能的影响。本文采用电化学阻抗办法剖析不同载荷下316L不锈钢管磨损外表在人工海水工况的电化学特征。其实验过程为：首先，测试开路电位10min，待电位稳定后开端丈量；施加的正电位幅值为10mV，频率丈量范围为10Hz~10KHz。实验完成后用ZSimpWin剖析软件对阻抗数据停止电化学等效电路拟合，剖析磨损过程316L不锈钢管微观构造变化对电化学阻抗的影响。
图3-12为海水工况下316L不锈钢管磨损面的阻抗和相位角变化曲线图，从图中能够剖析316L不锈钢管在不同载荷磨损后电化学（阻抗和相位角变化）性能特征。普通来说，低频率的阻抗值被用来间接评价资料的耐腐蚀性能，从图3-12能够得出，在0N，100N，300N，500N载荷下，频率0.01Hz对应的阻抗值分别为619.95kΩ.cm2，280.68kΩ.cm2，128.74kΩ.cm2，126.28kΩ.cm2，316L不锈钢管磨损外表具有更小的阻抗值；从相位角曲线能够得出，随所加载荷的增大，磨损外表具有更小的相位峰，且相位角也略微减小。此结果标明316L不锈钢管磨损外表具有更高的电容性能，使磨损外表产生更多的电荷积聚，加速了不锈钢的腐蚀。从图3-12还能够得出，低频率下的磨损外表相位角变化更为迟缓，标明滑动磨损过程中磨损外表所发作的微观构造变化，对磨损面的电化学特征产生了影响。
应用ZSimpWin剖析软件对阻抗数据停止电化学等效电路拟合，其交流阻抗谱图等效电路如图3-14所示，经过实验数据和拟合数据得出316L不锈钢管磨损外表在海水工况下的Nyquist曲线图3-13，从图中数据能够得出316L不锈钢管在海水工况下的微观构造变化对电化学阻抗的影响。首先，一切磨损与未磨损基体都有相同的电容性半圆弧，且随所加载荷的增加，电容性半圆弧的半径逐步减小，这标明海水工况下的摩擦磨损削弱了不锈钢磨损面的电化学性能；S.Nagarajan和M.Karthega（2007）提出R//CPE等效电路（图3-12）精确地描绘316L不锈钢管在海水工况下的电化学性能，从拟合等效电路中得到重要的实验参数（αOX,QOX,ROX和RE）如表3-2所示，其中QOX，ROX和RE分别为双层界面电容、电荷转移电阻和溶液电阻（Orazemetal，2006）。从表3-2能够得出，随应用载荷的增加，磨损外表的双层界面电容QOX增大并随同着电荷转移电阻ROX减小，标明磨损外表发作了更快的电荷转移，这主要是由于在海水工况下的摩擦磨损所产生的马氏体和未转变的奥氏体组成了微观电耦合（Abreuetal，2006），加快了不锈钢的腐蚀。