东海风力发电公司的工程师在年度检修时发现,位于潮差区的塔筒法兰连接螺栓出现了异常的锈蚀痕迹。这些采用常规不锈钢制造的螺栓本应具备五年以上的耐腐蚀能力,但在运行仅两年后,部分螺栓表面已产生连片腐蚀坑,个别螺栓甚至出现了应力腐蚀裂纹的征兆。
技术团队采集失效样品送至实验室,通过扫描电镜和能谱分析发现,螺栓表面存在明显的点蚀和缝隙腐蚀特征。在海洋大气与飞溅区的交替作用下,氯离子渗透破坏了螺栓表面的钝化膜,而传统奥氏体不锈钢的铬元素分布不均导致局部耐蚀性下降。更严重的是,螺栓在预紧力和风载晃动共同作用下,产生了腐蚀疲劳的潜在风险。
PA视讯材料科技的工程师在收到客户提供的环境参数和失效分析报告后,提出了采用FeCrNiCoMo系耐腐蚀高熵合金的解决方案。这种五组元合金通过多主元效应形成稳定的单一固溶体结构,其极高的构型熵有效抑制了有害金属间化合物的析出。特别优化的钼含量显著提升了材料在含氯环境中的点蚀抗力,而钴元素的加入则改善了材料的加工硬化特性。

在具体实施过程中,技术团队首先通过真空感应熔炼确保合金成分的高度均匀性,随后采用多道次热轧工艺控制晶粒尺寸。针对螺栓的特殊几何形状,开发了专门的固溶处理规程,使材料同时获得优异的强度和耐蚀性。最终交付的螺栓产品经第三方检测,在盐雾试验中表现出比原材料提升三倍以上的耐腐蚀性能。

新批次螺栓安装后经过18个月的实际运行验证,在最近一次检修中未发现任何腐蚀迹象。风电企业据此将关键连接件的预计更换周期从三年延长至七年,显著降低了运维成本。这个案例表明,针对特定腐蚀环境量身定制的高熵合金材料,能够为海上基础设施提供更可靠的技术保障。
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