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S2205不锈钢因其铁素体和奥氏体双相组织,具有优良的机械性能和耐蚀性能,特别是在含卤素离子环境中的耐点蚀性能,被广泛用于较为苛刻的工况环境。循环硫化床锅炉(CFB)广泛采用COA脱硝工艺,其脱硝溶液输送管线采用耐蚀性较好的S2205不锈钢,在运行期间多次发生泄露,威胁生产安全。脱硝剂主要成分为Na Cl O2,具有强氧化性,含有一定的Na Cl杂质。本文以S2205不锈钢在脱硝剂溶液中的腐蚀问题开展研究,并对S2205不锈钢在脱硝剂溶液中的腐蚀机理进行了讨论。本文首先对S2205不锈钢在COA脱硝环境中失效行为进行研究:通过对失效管件进行宏观形貌检验、金相组织分析、蚀坑及腐蚀产物微观形貌的SEM分析、钝化膜的XRD物相分析,明确失效的失效机制;然后采用动电位极化、交流阻抗、Mott-Schottky曲线、恒电位极化等电化学方法对比研究了S2205和S316L不锈钢在脱硝剂溶液中的腐蚀行为,明确选材的合理性;研究了温度、粗糙度、Na Cl O2溶液浓度等因素对S2205耐蚀性能的影响规律,采用正交实验研究了各因素对腐蚀的影响权重;最后采用慢速动电位扫描研究了不同粗糙度、脱硝剂浓度以及Cl O2-浓度对亚稳态点蚀的影响规律,对S2205不锈钢的亚稳态点蚀机理进行探讨。研究表明:COA脱硝环境中管线S2205不锈钢的失效形式为严重点腐蚀,金相组织为铁素体+孪晶奥氏体组织,局部区域发生铁素体的选择性优先腐蚀,腐蚀产物具有疏松多孔特征,S2205不锈钢在脱硝剂中自钝化不理想。S2205不锈钢相对于S316L不锈钢具有更低Icorr,耐蚀性要优于S316L不锈钢,装置的选材是合理的;随粗糙度增大,钝化膜中载流子密度Nq增大,p型半导体中Cr3+转变为可溶性Cr6+,钝化膜稳定性下降,S2205不锈钢耐蚀性下降;温度升高O2溶解度降低,钝化膜修复能力减弱,Cl-热运动加强,S2205不锈钢加速腐蚀;随着脱硝剂浓度增大,腐蚀速度先增大后降低,其中浓度为6%时S2205不锈钢腐蚀最快。正交实验结果表明,温度对腐蚀速率的影响最大,粗糙度的影响最小,耐蚀性最强的最优组合为:25℃、400#打磨、脱硝剂浓度为3%。S2205不锈钢亚稳态点蚀行为研究表明:增大脱硝剂浓度对亚稳态点蚀的形核影响不大,但促进亚稳态点蚀的生长,同时促进亚稳态点蚀向稳态点蚀的转变;降低金属表面粗糙度,抑制亚稳态点蚀形核,由于表面沟槽开放度的增大,促进了亚稳态点蚀的生长。Cl O2-的加入,其强氧化性促使钝化膜中高价氧化物溶解,使耐蚀性降低,促进亚稳态点蚀转变为稳态点蚀,Cl O2-的引入抑制了亚稳态点蚀形核,对亚稳态点蚀生长速率影响不大,之后随着Cl O2-浓度的升高,亚稳态点蚀形核数目稍有增大,生长速率变化不明显,此外电位增大一方面抑制亚稳态点蚀形核,另一方面促进亚稳态点蚀的生长。