本文關(guān)鍵詞：輸電線桿塔鍍鋅鋼鍍層應(yīng)力腐蝕破壞研究

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【摘要】：熱鍍鋅成本低且耐蝕性好被廣泛用于輸電線鐵塔防護(hù)涂層。輸電線鐵塔在運(yùn)行中會(huì)受到風(fēng)振、雨雪、熱脹冷縮等的影響,發(fā)生應(yīng)力腐蝕,不易發(fā)現(xiàn),一旦倒塔對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生產(chǎn)生活造成巨大的破壞,甚至危及人生命財(cái)產(chǎn)安全。本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室加速試驗(yàn)與大氣暴露試驗(yàn),結(jié)合掃描電鏡、電化學(xué)檢測(cè)、XRD分析等實(shí)驗(yàn)手段,探究了應(yīng)力對(duì)鍍鋅鋼腐蝕速率的影響,分析腐蝕過(guò)程,進(jìn)而了解其腐蝕類型與腐蝕規(guī)律。對(duì)無(wú)應(yīng)力與拉應(yīng)力兩種鍍鋅試樣進(jìn)行了中性鹽霧試驗(yàn)與浸泡試驗(yàn),采用掃描電鏡觀察了不同應(yīng)力狀態(tài)下試樣的截面并進(jìn)行電化學(xué)EIS與Tafel測(cè)試。結(jié)果表明,兩種腐蝕條件下,鍍層都表現(xiàn)為點(diǎn)蝕。在腐蝕初期,拉應(yīng)力對(duì)鍍層腐蝕破壞不明顯；隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),拉應(yīng)力試樣的腐蝕電流密度比無(wú)應(yīng)力試樣高2-3個(gè)數(shù)量級(jí),局部陽(yáng)極溶解會(huì)促進(jìn)位錯(cuò)增殖,拉應(yīng)力作用使得Zn-Fe合金層中位錯(cuò)塞積形成裂紋源,為C1-提供了良好的腐蝕通道,同時(shí)也加劇了鋅鐵之間的電偶腐蝕,拉應(yīng)力存在明顯加強(qiáng)了試樣表面鍍鋅層的溶解速率。由于受陰極氧還原反應(yīng)的限制,浸泡腐蝕較鹽霧腐蝕輕。對(duì)腐蝕產(chǎn)物X射線檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)不同應(yīng)力狀態(tài)下腐蝕產(chǎn)物基本一致,主要有ZnO、Zn(OH)2、Zn5(OH)8Cl2·H2O、ZnCO3、Zn5(OH)6(CO3)2,并根據(jù)腐蝕產(chǎn)物的穩(wěn)定性提出了腐蝕產(chǎn)物的形成過(guò)程。從動(dòng)力學(xué)曲線以及電化學(xué)規(guī)律來(lái)看來(lái)看,現(xiàn)場(chǎng)暴露實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果相似,拉應(yīng)力試樣比無(wú)、壓應(yīng)力試樣腐蝕更嚴(yán)重。但不同地區(qū)腐蝕情況不一樣,主要影響因素為硫化物、沉降量、空氣濕度以及C1-含量。論文根據(jù)點(diǎn)蝕坑的生長(zhǎng)模型與細(xì)觀損傷力學(xué)建立了鍍鋅層應(yīng)力腐蝕開裂模型,將點(diǎn)蝕坑造成的損傷等效為材料中出現(xiàn)的孔隙,通過(guò)孔隙率的變化來(lái)預(yù)測(cè)鍍層的壽命。
【關(guān)鍵詞】：鍍鋅鋼 應(yīng)力腐蝕 中性鹽霧試驗(yàn) 電化學(xué) 大氣暴露實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM75
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 腐蝕破壞與分類12-13
• 1.2 材料腐蝕研究方法13-15
• 1.2.1 表征技術(shù)13
• 1.2.2 電化學(xué)技術(shù)13-14
• 1.2.3 大氣腐蝕智能檢測(cè)儀14-15
• 1.3 鋅及其合金腐蝕研究進(jìn)展15-21
• 1.3.1 鋅腐蝕研究進(jìn)展15-17
• 1.3.2 鍍鋅鋼應(yīng)力腐蝕研究進(jìn)展17-21
• 1.4 本課題研究背景及研究?jī)?nèi)容21-24
• 1.4.1 研究背景21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容21-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法24-32
• 2.1 試驗(yàn)材料與試樣制備24-25
• 2.1.1 試驗(yàn)材料24
• 2.1.2 試樣制備24-25
• 2.2 試驗(yàn)方法與裝置25-28
• 2.2.1 中性鹽霧試驗(yàn)26-27
• 2.2.2 浸泡實(shí)驗(yàn)27
• 2.2.3 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.3 試驗(yàn)安排28-32
• 2.3.1 技術(shù)路線28-29
• 2.3.2 腐蝕試樣處理29-32
• 第三章 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下鍍鋅鋼的應(yīng)力腐蝕行為研究32-56
• 3.1 鍍鋅鋼不同應(yīng)力狀態(tài)下中性鹽霧腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與分析32-34
• 3.1.1 腐蝕形貌的觀察32-33
• 3.1.2 動(dòng)力學(xué)增重實(shí)驗(yàn)33-34
• 3.2 鍍鋅鋼不同應(yīng)力狀態(tài)下浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與分析34-36
• 3.2.1 腐蝕形貌的觀察34-35
• 3.2.2 動(dòng)力學(xué)增重實(shí)驗(yàn)35-36
• 3.3 鍍鋅鋼不同應(yīng)力狀態(tài)下中性鹽霧試驗(yàn)后微觀形貌36-40
• 3.4 鍍鋅鋼不同應(yīng)力狀態(tài)下浸泡試驗(yàn)后微觀形貌40-43
• 3.5 應(yīng)力與腐蝕協(xié)同作用對(duì)鍍鋅鋼電化學(xué)腐蝕行為的影響43-52
• 3.5.1 不同應(yīng)力狀態(tài)下鍍鋅鋼中性鹽霧腐蝕后的阻抗譜43-47
• 3.5.2 不同應(yīng)力狀態(tài)下鍍鋅鋼中性鹽霧腐蝕后的Tafel曲線47-49
• 3.5.3 不同應(yīng)力狀態(tài)下鍍鋅鋼浸泡試驗(yàn)后的Tafel曲線49
• 3.5.4 不同應(yīng)力狀態(tài)下鍍鋅鋼浸泡實(shí)驗(yàn)后的阻抗譜49-52
• 3.6 不同應(yīng)力狀態(tài)下鍍鋅鋼腐蝕產(chǎn)物X射線衍射分析52-53
• 本章小結(jié)53-56
• 第四章 應(yīng)力試樣現(xiàn)場(chǎng)暴露腐蝕實(shí)驗(yàn)56-64
• 4.1 腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線57-60
• 4.2 應(yīng)力試樣電化學(xué)試驗(yàn)60-62
• 4.2.1 不同地區(qū)應(yīng)力試樣極化曲線60-61
• 4.2.2 不同地區(qū)應(yīng)力試樣阻抗譜61-62
• 本章小結(jié)62-64
• 第五章 鍍鋅層應(yīng)力腐蝕開裂模型64-68
• 5.1 鍍層的點(diǎn)蝕模型64-65
• 5.2 評(píng)定方法65-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文77-78
• 附件78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 屈慶,屈慶,嚴(yán)川偉,白瑋,曹楚南;SO_2存在下NaCl沉積量對(duì)Zn大氣腐蝕的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2001年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊仲年;耐候鋼和Zn與Zn-Fe合金鍍層的腐蝕電化學(xué)行為研究[D];浙江大學(xué);2006年

2 毋玲;環(huán)境腐蝕及其應(yīng)力耦合的損傷力學(xué)方法與結(jié)構(gòu)性能預(yù)測(cè)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：646353