耐候鋼在南海海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-30 21:29
南海屬于典型的高濕熱海洋大氣環(huán)境,即高溫、高濕、高鹽霧、強(qiáng)輻射,自然環(huán)境嚴(yán)酷,材料腐蝕問題十分突出。根據(jù)ISO 9223分類標(biāo)準(zhǔn),對(duì)南海地區(qū)的腐蝕性分類分級(jí)超過了最高級(jí)C5級(jí)。針對(duì)南海地區(qū)的高濕熱海洋大氣環(huán)境,傳統(tǒng)耐候鋼無法滿足實(shí)際需求,目前也無在南海近海岸使用的成熟鋼種,因而進(jìn)行相應(yīng)服役環(huán)境下耐候鋼的研發(fā)尤為迫切。作為評(píng)價(jià)材料耐蝕性能的一種重要方法——加速腐蝕試驗(yàn),能極大地縮短材料耐蝕性能的試驗(yàn)周期。然而,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法中缺少南海海洋大氣環(huán)境下相關(guān)的加速腐蝕試驗(yàn)方法,大氣暴露試驗(yàn)又存在試驗(yàn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。因此,建立南海海洋大氣環(huán)境下的加速腐蝕試驗(yàn)方法是進(jìn)行材料研發(fā)首要解決的問題。本論文通過研究多重海洋大氣環(huán)境因素與材料耐蝕性之間的耦合關(guān)系,開展實(shí)驗(yàn)室加速腐蝕試驗(yàn)方法的研究,并對(duì)材料進(jìn)行合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì),依托大氣暴露試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模擬試驗(yàn)方法的加速性和模擬性進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最終,建立了一種模擬南海海洋大氣環(huán)境的加速腐蝕試驗(yàn)方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)出適用于南海海洋大氣環(huán)境的3Ni Sn Sb耐候鋼,并提出了Ni系耐候鋼在南海海洋大氣環(huán)境下的腐蝕機(jī)理模型和腐蝕壽命預(yù)測(cè)函數(shù)方程式。論文首先系統(tǒng)研究了Cl-濃度、...
【文章來源】:鋼鐵研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
南海諸島示意圖西沙永興島鳥瞰圖
如應(yīng)用在貨車,自銷售以來的 20 年間,應(yīng)用該鋼種制造的火車已超。耐候鋼在美國(guó)的裸露使用,有 1948 年 U.S.Steel 公司的 Gary 工廠在上混合在鍍鋅鋼材里試用過幾根耐候鋼角鋼的記載。但是,耐候鋼真正是在建筑物領(lǐng)域方面的 Chicago Civic Center 大廈等,該大廈于 1958 年 年完工,并且在所有的外壁、柱、百葉窗上大量地使用了耐候鋼。耐使用的還有橋梁建造上的 New River Gorge Bridge 大橋等,以及鐵塔上2 為裸露使用耐候鋼的美國(guó) Chicago Civic Center 大廈和 New River Go耐候鋼的裸露使用在美國(guó)非常盛行,目前成熟的耐候鋼品種納入 AST A242 系列,A588 系列,高性能鋼 70W 和 100W,以及用作橋梁鋼的性能耐候鋼 HPS(High Performance Steel)系列,如典型牌號(hào) HPS 485W耐候鋼相比,HPS 的 C、P、S 含量顯著地減少,在 HPS 485W 中增加防腐蝕和耐蝕的 Mo、Al 元素,使用 HPS 系列高性能耐候鋼具有降低%、減輕重量約 28%的效果。高性能鋼在美國(guó)的應(yīng)用呈現(xiàn)逐年增加的態(tài)國(guó)的 42 個(gè)州已有數(shù)百座橋梁采用了高性能鋼[16]。表 1-4 為美國(guó)部分耐17,18]。
相當(dāng)于 JISG3114(含 Ni 先進(jìn)耐候鋼)牌號(hào) C Si Mn P S Cu Ni Cr 其他SMA400WMODV12≤0.18≤0.35 ≤1.40≤0.035≤0.0350.50~1.000.70~1.70≤0.08—SMA490WMODV12≤0.55 ≤1.60SMA570WMODV12SMA400WMODV150.15~0.65≤1.250.30~0.502.50~3.50SMA490WMODV15≤1.40SMA570WMODV15
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高濕熱海洋大氣環(huán)境下溫度和濕度對(duì)Q345鋼耐蝕性能的影響[J]. 葛秋辰,汪兵,劉清友,甘國(guó)友. 機(jī)械工程材料. 2017(08)
[2]Q345D低合金鋼在海洋潮差區(qū)的腐蝕規(guī)律及電化學(xué)行為研究[J]. 吳俊升,林超,彭冬冬,李曉剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(20)
[3]有關(guān)耐候鋼的那些事兒[J]. 柯偉,董俊華. 中國(guó)公路. 2016(11)
[4]銹層下碳鋼和耐候鋼的微區(qū)和宏觀腐蝕電化學(xué)行為[J]. 夏妍,曹發(fā)和,常林榮,劉文娟,張鑒清. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]Effects of Cr, Ni and Cu on the Corrosion Behavior of Low Carbon Microalloying Steel in a Cl- Containing Environment[J]. Yanlei Zhou,Jun Chen,Yang Xu,Zhenyu Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2013(02)
[6]含鉬耐候鋼的腐蝕性能[J]. 劉志勇,汪兵,賀信萊,楊善武,陳吉清. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]低合金耐候鋼在含氯離子環(huán)境中的腐蝕行為[J]. 高新亮,付貴勤,朱苗勇,鄧志銀. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[8]Cu和Cr對(duì)耐候鋼的力學(xué)性能及耐蝕性能的影響[J]. 封輝,劉峰,王本賢,吳成義,劉玉寶,王福松. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]等效電路擬合鋼筋銹蝕行為的電化學(xué)阻抗譜研究[J]. 施錦杰,孫偉. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(05)
[10]不同品質(zhì)懷地黃中金屬元素含量的ICP-MS測(cè)定及其比較[J]. 王國(guó)慶,魏麗芳,董春紅,符德學(xué),孫雨安,侯曉杰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(12)
博士論文
[1]紫外輻射對(duì)Q235碳鋼/09CuPCrNi耐候鋼大氣腐蝕過程影響機(jī)制的研究[D]. 宋立英.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]稀土對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼耐工業(yè)及海洋大氣腐蝕性能的影響研究[D]. 米豐毅.昆明理工大學(xué) 2011
[3]微液滴現(xiàn)象在大氣腐蝕過程中的作用[D]. 梁利花.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高濕熱海洋大氣環(huán)境下耐候鋼耐蝕性研究[D]. 葛秋辰.昆明理工大學(xué) 2016
[2]不同Ni含量的耐候鋼在模擬高濕熱海洋環(huán)境下的腐蝕行為研究[D]. 劉芮.昆明理工大學(xué) 2015
[3]高溫條件下Ni-Cl--H2O體系、Ti-Cl--H2O體系及其混合體系電位-pH圖的研究[D]. 周紅娟.貴州大學(xué) 2009
[4]Si對(duì)碳鋼耐大氣腐蝕性能影響的研究[D]. 張起生.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3416669
【文章來源】:鋼鐵研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
南海諸島示意圖西沙永興島鳥瞰圖
如應(yīng)用在貨車,自銷售以來的 20 年間,應(yīng)用該鋼種制造的火車已超。耐候鋼在美國(guó)的裸露使用,有 1948 年 U.S.Steel 公司的 Gary 工廠在上混合在鍍鋅鋼材里試用過幾根耐候鋼角鋼的記載。但是,耐候鋼真正是在建筑物領(lǐng)域方面的 Chicago Civic Center 大廈等,該大廈于 1958 年 年完工,并且在所有的外壁、柱、百葉窗上大量地使用了耐候鋼。耐使用的還有橋梁建造上的 New River Gorge Bridge 大橋等,以及鐵塔上2 為裸露使用耐候鋼的美國(guó) Chicago Civic Center 大廈和 New River Go耐候鋼的裸露使用在美國(guó)非常盛行,目前成熟的耐候鋼品種納入 AST A242 系列,A588 系列,高性能鋼 70W 和 100W,以及用作橋梁鋼的性能耐候鋼 HPS(High Performance Steel)系列,如典型牌號(hào) HPS 485W耐候鋼相比,HPS 的 C、P、S 含量顯著地減少,在 HPS 485W 中增加防腐蝕和耐蝕的 Mo、Al 元素,使用 HPS 系列高性能耐候鋼具有降低%、減輕重量約 28%的效果。高性能鋼在美國(guó)的應(yīng)用呈現(xiàn)逐年增加的態(tài)國(guó)的 42 個(gè)州已有數(shù)百座橋梁采用了高性能鋼[16]。表 1-4 為美國(guó)部分耐17,18]。
相當(dāng)于 JISG3114(含 Ni 先進(jìn)耐候鋼)牌號(hào) C Si Mn P S Cu Ni Cr 其他SMA400WMODV12≤0.18≤0.35 ≤1.40≤0.035≤0.0350.50~1.000.70~1.70≤0.08—SMA490WMODV12≤0.55 ≤1.60SMA570WMODV12SMA400WMODV150.15~0.65≤1.250.30~0.502.50~3.50SMA490WMODV15≤1.40SMA570WMODV15
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高濕熱海洋大氣環(huán)境下溫度和濕度對(duì)Q345鋼耐蝕性能的影響[J]. 葛秋辰,汪兵,劉清友,甘國(guó)友. 機(jī)械工程材料. 2017(08)
[2]Q345D低合金鋼在海洋潮差區(qū)的腐蝕規(guī)律及電化學(xué)行為研究[J]. 吳俊升,林超,彭冬冬,李曉剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(20)
[3]有關(guān)耐候鋼的那些事兒[J]. 柯偉,董俊華. 中國(guó)公路. 2016(11)
[4]銹層下碳鋼和耐候鋼的微區(qū)和宏觀腐蝕電化學(xué)行為[J]. 夏妍,曹發(fā)和,常林榮,劉文娟,張鑒清. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]Effects of Cr, Ni and Cu on the Corrosion Behavior of Low Carbon Microalloying Steel in a Cl- Containing Environment[J]. Yanlei Zhou,Jun Chen,Yang Xu,Zhenyu Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2013(02)
[6]含鉬耐候鋼的腐蝕性能[J]. 劉志勇,汪兵,賀信萊,楊善武,陳吉清. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]低合金耐候鋼在含氯離子環(huán)境中的腐蝕行為[J]. 高新亮,付貴勤,朱苗勇,鄧志銀. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[8]Cu和Cr對(duì)耐候鋼的力學(xué)性能及耐蝕性能的影響[J]. 封輝,劉峰,王本賢,吳成義,劉玉寶,王福松. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]等效電路擬合鋼筋銹蝕行為的電化學(xué)阻抗譜研究[J]. 施錦杰,孫偉. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2011(05)
[10]不同品質(zhì)懷地黃中金屬元素含量的ICP-MS測(cè)定及其比較[J]. 王國(guó)慶,魏麗芳,董春紅,符德學(xué),孫雨安,侯曉杰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2009(12)
博士論文
[1]紫外輻射對(duì)Q235碳鋼/09CuPCrNi耐候鋼大氣腐蝕過程影響機(jī)制的研究[D]. 宋立英.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]稀土對(duì)低碳結(jié)構(gòu)鋼耐工業(yè)及海洋大氣腐蝕性能的影響研究[D]. 米豐毅.昆明理工大學(xué) 2011
[3]微液滴現(xiàn)象在大氣腐蝕過程中的作用[D]. 梁利花.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
碩士論文
[1]高濕熱海洋大氣環(huán)境下耐候鋼耐蝕性研究[D]. 葛秋辰.昆明理工大學(xué) 2016
[2]不同Ni含量的耐候鋼在模擬高濕熱海洋環(huán)境下的腐蝕行為研究[D]. 劉芮.昆明理工大學(xué) 2015
[3]高溫條件下Ni-Cl--H2O體系、Ti-Cl--H2O體系及其混合體系電位-pH圖的研究[D]. 周紅娟.貴州大學(xué) 2009
[4]Si對(duì)碳鋼耐大氣腐蝕性能影響的研究[D]. 張起生.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3416669
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