金屬在腐蝕介質與外加應力聯(lián)合作用下的腐蝕行為并不是兩種因素的簡單疊加,應力和腐蝕介質之間表現(xiàn)出明顯的互相促進的現(xiàn)象,所以船舶與海洋工程在腐蝕介質與力學因素的聯(lián)合作用下發(fā)生的腐蝕是一種更嚴重的破壞形式。目前關于力學化學效應的研究已開展許久,但由于金屬材料及腐蝕介質的多樣性以及金屬處于應力加載和腐蝕介質聯(lián)合作用的復雜性,使得該問題一直未能有明確的定論,且在研究上具有一定的難度。本文針對船舶建造、海洋工程結構所常用的Q235低碳鋼、316L不銹鋼、304不銹鋼在質量分數(shù)3.5%NaCl溶液中不同工況下的力學化學行為進行了理論分析和實驗研究。根據(jù)熱力學、動力學和力學化學效應理論推導出了含有力學因素影響的金屬腐蝕模型,為力學化學效應實驗研究奠定了理論基礎。根據(jù)實驗需求自主設計了多試樣恒變形PVC應力加載裝置、可實現(xiàn)串/并聯(lián)并自動切換的多通道電路板以及綜合三電極體系、電化學工作站和應力應變儀所構成的實驗研究系統(tǒng)。通過電化學阻抗譜（EIS）、線性極化電阻（LPR）技術,并結合粗糙度測試,研究了彈性、塑性應力對低碳鋼Q235在3.5%NaCl溶液中腐蝕行為的影響。研究表明:應力能夠使得Q235低碳鋼與... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 應力腐蝕失效形式
    1.3 力學化學行為的金屬材料研究
    1.4 力學化學行為的環(huán)境影響因素
    1.5 現(xiàn)有力學化學行為的實驗研究系統(tǒng)
        1.5.1 試樣
        1.5.2 加載裝置
        1.5.3 腐蝕電解池
    1.6 現(xiàn)有應力腐蝕模型
        1.6.1 均勻腐蝕模型
        1.6.2 局部腐蝕
    1.7 本文主要研究內容
2 應力與腐蝕環(huán)境聯(lián)合作用下的力學化學效應
    2.1 腐蝕介質單獨作用下的化學位和電極反應速度
        2.1.1 熱力學電化學位和電化學活度
        2.1.2 電極反應速度
    2.2 彈性范圍內的力學化學效應
        2.2.1 金屬的力學電化學位
        2.2.2 金屬的力學電化學活度
        2.2.3 電極反應速度
    2.3 塑性范圍內的力學化學效應
        2.3.1 位錯與塑性變形的關系
    2.4 鈍化膜對金屬力學化學行為的影響
        2.4.1 金屬的鈍化/再鈍化理論
        2.4.2 應力對鈍化膜的影響
        2.4.3 環(huán)境因素對鈍化膜的影響
    2.5 本章小結
3 力學化學效應的電化學實驗系統(tǒng)研究
    3.1 實驗設備
        3.1.1 多通道控制電路板
        3.1.2 其它設備
    3.2 電化學實驗方法
        3.2.1 電化學阻抗譜
        3.2.2 線性極化電阻
        3.2.3 循環(huán)極化曲線
        3.2.4 動電位極化曲線
        3.2.5 開路電位
        3.2.6 電偶電流
    3.3 本章小結
4 低碳鋼在海水環(huán)境下的力學化學行為實驗研究
    4.1 實驗材料與方法
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 試樣制備
        4.1.3 應力加載
        4.1.4 試驗步驟
    4.2 Q235力學化學行為實驗結果分析
        4.2.1 Q235電化學阻抗譜結果分析
        4.2.2 Q235線性極化電阻的結果分析
    4.3 本章小結
5 不銹鋼在海水環(huán)境下的力學化學行為實驗研究
    5.1 實驗材料與方法
        5.1.1 實驗材料
        5.1.2 試樣制備
        5.1.3 應力加載
        5.1.4 實驗步驟
    5.2 316L不銹鋼力學化學行為實驗結果分析
        5.2.1 316L不銹鋼腐蝕電位結果分析
        5.2.2 316L不銹鋼電化學阻抗譜分析
        5.2.3 316L動電位極化曲線分析
        5.2.4 316L循環(huán)極化曲線分析
        5.2.5 316L多電極電偶電流分析
    5.3 304不銹鋼不同溫度以及陰極保護下的力學化學行為實驗結果分析
        5.3.1 304不銹鋼陰極保護下的力學化學行為實驗結果分析
        5.3.2 304不銹鋼不同溫度下力學化學行為實驗結果分析
        5.3.3 304不銹鋼溫度和陰極保護聯(lián)合作用下的力學化學行為實驗結果分析
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3408773