渤海某海上钻井平台的工程师在季度检修时,发现钻井系统阀门的阀杆表面出现大面积点蚀。这些采用常规不锈钢制造的部件,在富含氯离子的海洋大气环境中,仅服役半年就出现深度超过0.5mm的腐蚀坑。
技术团队对失效件进行扫描电镜分析,发现腐蚀主要起源于材料中的铬碳化物析出相。在海洋环境的高湿度、高盐分条件下,这些析出相与基体形成电偶腐蚀,导致局部腐蚀加速。同时,X射线衍射检测显示材料表面钝化膜存在不均匀现象。
PA视讯材料科技接到客户需求后,组织研发团队开展材料优化。通过多主元合金设计方法,开发出含铬、钼、镍、钴、铁五种主要元素的耐腐蚀高熵合金。该材料采用真空感应熔炼工艺制备,确保成分均匀性。金相检验显示,合金呈现单一面心立方固溶体结构,完全避免了有害相的析出。

工程团队采用金属注射成型工艺制造新阀杆,通过优化烧结参数控制晶粒尺寸在10-20μm范围。成品经盐雾试验验证,在5%氯化钠溶液中连续测试2000小时未出现明显腐蚀。现场安装后跟踪监测显示,在相同工况下服役满一年时,部件表面仍保持完整状态。

这次材料升级使部件使用寿命延长至原来的三倍,同时降低了维护频率。平台运营方据此修订了设备检修周期,预计每年可节约维护成本约15%。该案例为类似海洋工程设备的防腐蚀设计提供了新的技术路径。
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