La estabilidad excepcional de Inconel 718 En entornos corrosivos extremos, los resultados de la sinergia entre su diseño de composición química y características microestructurales. Este artículo analiza sistemáticamente el mecanismo de resistencia a la oxidación de la cooperativa de cromo-molibdeno, la supresión de la nucleación de la picadura y la cinética de crecimiento de la película de óxido de alta temperatura.
1. Sistema de resistencia a la cooperación de cromo-molibdeno de oxidación
El contenido de cromo (17–21%) y el molibdeno (2.8–3.3%) forman una barrera protectora dual:
El cromo crea una película de Cr₂o₃ densa, suprimiendo la difusión de oxígeno a 1.2 × 10⁻¹⁴ m²/s (a 900 ° C).
El molibdeno forma una capa compuesta Moo₃ · Cr₂o₃, aumentando la resistencia de unión de la película en un 30%.
En entornos que contienen cloruro, este sistema reduce la densidad de la corriente de corrosión a 0.1 μA/cm² (según el estándar ASTM G59).
2. Mecanismo de supresión de nucleación de la picadura
El efecto sinérgico del titanio (0.65–1.15%) y el aluminio (0.2-0.8%):
Las nanopartículas de estaño (30–50 nm) actúan como trampas de defectos para la película pasiva.
El aluminio promueve la densificación de la película Cr₂o₃, elevando el potencial de picadura a +1.2 V (VS SCE).
En una solución de NaCl al 3,5%, el potencial de desglose crítico alcanza 1.05 V, superior a 316L de acero inoxidable (0.35 V).
3. Modelo de cinética de oxidación de alta temperatura
Ajuste de la ecuación de Arrhenius, la velocidad de oxidación constante a 900 ° C es 3.2 × 10⁻¹⁶ g²/(cm⁴ · s), que es significativamente más baja que la de Inconel 625 (1.8 × 10⁻¹⁵). El crecimiento de la película de óxido sigue una ley parabólica, con un espesor de solo 1.8 μm después de 1,000 horas de exposición y sin formación de capas de oxidación internas.
4. Caso de falla de ingeniería marina
Un cierto elevador de plataforma de aguas profundas, después de cinco años de servicio en un entorno que contiene SO₄²⁻, exhibió una tasa de adelgazamiento de pared de menos de 0.05 mm/año. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que:
Cuando PH <3, el efecto de pasivación del molibdeno falla.
Las tasas de flujo superiores a 3 m/s pueden inducir la corrosión de erosión; Se recomienda aplicar un recubrimiento al₂o₃ a la superficie.