X80鋼廣泛應(yīng)用于西氣東輸工程,由于地理位置和空間的限制,管線鋼和高壓輸電線及電氣化鐵路等在許多地方出現(xiàn)了公共走廊,交流腐蝕越來越突出。因而本課題在此背景下,圍繞交流電作用下X80鋼在近中性pH環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕行為及機(jī)理,采用數(shù)據(jù)采集器、電化學(xué)、浸泡試驗(yàn)、慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)結(jié)合表面分析等方法和手段研究了全波、恒電位、半波對(duì)X80鋼腐蝕行為及應(yīng)力腐蝕行為的影響,以及研究了交流電與影響土壤腐蝕關(guān)鍵因素的Cl-和蠟狀芽孢桿菌耦合作用下X80鋼的腐蝕行為及應(yīng)力腐蝕行為,最后通過電化學(xué)循環(huán)伏安結(jié)合有限元Comsol Multiphysics模擬對(duì)交流電干擾下應(yīng)力腐蝕電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明:在近中性環(huán)境中,交流電促進(jìn)X80鋼腐蝕,隨著交流電密度的增大,其腐蝕形態(tài)發(fā)生變化,由全面腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)榫植扛g;交流電增大X80鋼應(yīng)力腐蝕敏感性,其應(yīng)力腐蝕機(jī)理表現(xiàn)為陽極溶解和氫脆共同機(jī)制。當(dāng)交流電密度小于10A/m2時(shí),交流電震蕩作用促進(jìn)腐蝕增大應(yīng)力腐蝕敏感性;當(dāng)交流電密度大于30A/m2時(shí),交流電促進(jìn)氫的析出而增加應(yīng)力腐蝕敏感性。負(fù)半波交流電促進(jìn)了 X80鋼的陰、陽極反應(yīng),正半波交流電促進(jìn)了陽極反應(yīng)... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：191 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１埋地管線鋼應(yīng)力腐蝕發(fā)生過程示意圖ＰＩ??－３?－??

Ｐａｒｋｉｎｓ等［５３進(jìn)含有不同濃度的ＨＣ０３－、００３２＿和Ｃ０２的溶液中對(duì)低碳鋼??進(jìn)行了?ＳＳＲＴ試驗(yàn)，得到了?ＩＧＳＣＣ和ＴＧＳＣＣ各自對(duì)應(yīng)的電位和ｐＨ影響區(qū)??域（圖２－２），為生產(chǎn)實(shí)踐和研宄工作提供了參考依據(jù)。??ＲｅＪａｔｉｖ？ｌｙ?ｃｎｎｒ？ｎｔＴ３ｔｅｄ?ｓａｉｏｔｉｏｎｓ?ｃａｎＣａｉｔｋｉｊｔ丨?，??ＮｆｔＫＣＯａ?ａｎｄ?ＣＯａ?ｉｎ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａ??ｒ?ｘ．??Ｄｉｌｕｔｅ?ｌａｌｎｔＭｍｓ??ｃｏｎｎｉａｉｎｅ?ＨＣ〇３？??＾?＾?Ｃｌ＊?Ｓ〇２＇?ｗｉｉｋ?ｖａｒｉｏａｓ?＇?？、．、??ｓｕｎａｕｎｔｓ?ｏｆ?ＣＯ；?＇?＇??５?７?ｐ？?９?ｎ??圖２－２?２４°Ｃ低碳鋼ＩＧＳＣＣ和ＴＧＳＣＣ在Ｅ－ｐＨ圖上的對(duì)應(yīng)區(qū)域｜５３ｌ??－８－??

３．２實(shí)驗(yàn)方法??３．２．１實(shí)驗(yàn)材料及溶液??本實(shí)驗(yàn)選用的材料均為產(chǎn)自寶鋼的Ｘ８０高強(qiáng)管線鋼。圖３－１為Ｘ８０鋼金??相組織形貌，可以發(fā)現(xiàn)Ｘ８０高強(qiáng)管線鋼組織由針狀鐵素體和粒狀貝氏體組成。??其主要成分見表３－１。??愈翁２０ｕｍ?Ｉ??圖３－１?Ｘ８０鋼金相組織??表３－１?Ｘ８０鋼的化學(xué)成分（ｗｔ．％）??元素?Ｃ?Ｓｉ?Ｍｎ?Ｐ?Ｓ?Ｎｉ?Ｃｕ?Ｍｏ??含量?０．０７０?０．２１６?１．８０?０．０１３７?０．０００９?０．１６８?０．２２１?０．１８２??元素?Ｎ?Ｎｂ?Ａ１?Ｔｉ?Ｃｒ?Ｔｉ?Ｆｅ??含量?０．００３?０．１０５?０．０２６?０．０１３?０．２６６?０．０１３?ｂａｌａｎｃｅ??本章所用的近中性ｐＨ溶液采用國(guó)際上通用的近中性ｐＨ?土壤模擬液，及??ＮＳ４溶液ｔ１４］］。其化學(xué)成分見表３－２。研宄表明管線鋼在ＮＳ４溶液中具有一定??的應(yīng)力腐蝕敏感性［３１］。實(shí)驗(yàn)前，用天平秤取表中物質(zhì)，配置好溶液，然后通??入９５％Ｎ２＋５％Ｃ０２氣體４ｈ來獲得近中性ｐＨ?土壤模擬液。其ｐＨ范圍為６．５－??６．８。且所有電化學(xué)實(shí)驗(yàn)、浸泡實(shí)驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)在測(cè)試過程中均持續(xù)通入小流??量的氣體，其實(shí)溶液ｐＨ值維持在６．８左右。??表３－２近中性ｐＨ值ＮＳ４溶液的化學(xué)成分（ｇ／Ｌ）??組成?ＮａＨＣＯ；?ＫＣ１?ＣａＣｌ２?ＭｇＳ０４－７Ｈ２０??含量?０．４８３?０．１２２?０．１３７?０．１３１??３．２．２電化學(xué)測(cè)試??將Ｘ８０鋼切成］０ｍｍ?ｘ?ｌ〇ｍｍ?ｘ?４ｍｍ方形試樣，焊接導(dǎo)線后，試樣其余??面使用環(huán)氧樹脂鑲嵌


本文編號(hào)：2957609