Badanie to koncentruje się na zachowaniu korozji zintegrowanych spiralnych płetwy w środowiskach spalinowych kwasu siarkowego, z naciskiem na wpływ różnych odległości skoku na odporność na korozję A106 Gr.B i ND ze stali, a także ewolucję ich mikrostruktury. Próbki pobrano z przemysłowej linii produkcyjnej, a stal A106 Gr.B ma odległości skokowe ustawione na 8 mm, 11 mm i 13 mm oraz stal ND przy 8 mm i 11 mm. Wszystkie próbki były podłożone do 1200 zrytu, a następnie poddane testom korozji zanurzenia w stałej komorze temperatury i wilgotności. Parametry eksperymentalne obejmowały temperatury od 30 do 140 ℃, frakcje masy kwasu siarkowego od 30 do 80 %i czasy korozji od 2 do 4 godzin. Wskaźnik korozji obliczono za pomocą metody utraty wagi, z jednostkami mg · cm^⁻² · h^⁻¹. Liczba równoległych próbek wynosiła ≥3, a względne odchylenie standardowe kontrolowano w ciągu 5 %.

Przygotowanie próbki metalograficzne było zgodne z standardowymi procedurami osadzania, polerowania i trawienia 4 % alkoholem kwasu azotowego. Obserwacje przeprowadzono przy użyciu mikroskopu optycznego AXIO A1 A1 i skaningowego mikroskopu elektronowego Geminisem 500. Wielkość ziarna oceniono zgodnie z metodą przechwytywania ASTM E112, a frakcję powierzchni perlitu uzyskano przez uśrednienie pięciu punktów w polu widzenia 500 × przy użyciu oprogramowania ImageJ.

1. Próbka o wysokości 11 mm materiału A106 Gr.B miała najniższą frakcję powierzchni perlitu (9,1 %), poziom wielkości ziarna 7,5 i najwyższą jednolitość mikrostrukturalną. Odpowiednia szybkość korozji w warunkach 60 ℃ i 35 % h_₂WIĘC_₄wynosił 35,7 mg · cm^⁻² · h^⁻¹, znacznie niższa niż w próbce skoku 8 mm (63,5 mg · cm^⁻² · h^⁻¹).
2. Próbka stalowa ND z wysokim poziomem wysokości 8 mm miała poziom wielkości ziarna 8,0 i frakcję powierzchni perlitu 10,4 %. Jego szybkość korozji w tych samych warunkach wynosiła 4,6 mg · cm^⁻² · h^⁻¹ tylko 13 % minimalnej wartości 20 g stali. Analiza spektroskopii dyspersyjnej energii (EDS) wykazała, że ​​na powierzchni ND stali powstała ciągła folia pasywacyjna zawierająca CR, Cu i Sb, o grubości około 80–120 nm, skutecznie hamując rozpuszczenie anodowe.
3. Gdy temperatura wynosiła ≥80 ℃, a stężenie kwasu siarkowego wynosiło ≥50 %, wszystkie trzy materiały weszły do ​​strefy pasywacyjnej, przy czym szybkości korozji spadły poniżej 5 mg · cm^⁻² · h^⁻¹. Wpływ odległości skoku na wyniki odchudzania został zmniejszony do zakresu błędów.

Zależność między mikrostrukturą a właściwościami wskazuje, że perlit, jako faza katodowa, ma różnicę potencjałową około 60 mV z ferrytem, ​​co czyni go miejscem inicjacji wżery. Na każdy 1 % spadek frakcji objętościowej perlitu szybkość korozji jest zmniejszona średnio o 2,3 mg · cm^⁻² · h^⁻¹. Udoskonalenie ziarna przyspiesza korozję w strefie aktywnej rozpuszczania, ale zmniejsza korozję w strefie pasywacyjnej poprzez zwiększenie gęstości warstwy filmu. Dla każdego wzrostu poziomu wielkości ziarna szybkość korozji w strefie aktywnej wzrasta o 1,8 mg · cm^⁻² · h^⁻¹, podczas gdy w strefie pasywacji zmniejsza się o 0,7 mg · cm^⁻² · h^⁻¹.

Na podstawie kompleksowych danych eksperymentalnych zaleca się stosowanie zintegrowanych spiralnych rurki z płetwem o wysokości 11 mm A106 Gr.B lub wysokości 8 mm stali Nd w warunkach gazu ogonowego, w których temperatura gazu spływowego wynosi ≤70 ℃ i_₂WIĘC_₄Frakcja masy odpowiadająca temperaturze punktu rosy kwasu siarkowego wynosi ≤45 %, w celu równowagi kosztu i odporności na korozję. Proces walcowania powinien kontrolować końcową temperaturę toczenia przy 880–920 ℃ i skumulowane odkształcenie na ≥60 % w celu zmniejszenia frakcji objętościowej perlitu i poprawy jednolitości mikrostrukturalnej.