本文關(guān)鍵詞：海洋工程裝備典型電偶對在模擬深海條件下的電偶腐蝕規(guī)律研究

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【摘要】：由異種金屬材料建造的深海工程裝備長期服役于苛刻的深海環(huán)境,必然引發(fā)電偶腐蝕問題,給國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防安全造成不可估量的損失。因此建立深海工程裝備材料電偶腐蝕防護(hù)的理論基礎(chǔ),為我國深海工程裝備的設(shè)計、選材提供理論依據(jù),對提升我國深海工程裝備的設(shè)計能力和建造水平具有非常重要的現(xiàn)實意義。本研究在實驗室條件下利用自主設(shè)計的裝置模擬深海環(huán)境,采用電化學(xué)方法,微觀表征法,宏觀表征法等對典型的907低合金鋼、921低合金鋼、B10銅鎳合金、TA2鈦合金、HDR雙相不銹鋼五種海洋工程用材組成的,907低合金、921低合金鋼兩種單金屬,907/B10、907/TA2、921/B10、921/TA2四種雙相偶對,907/921/B10、907/921/TA2、907/921/HDR三種三相偶對在模擬深海環(huán)境中壓力、溫度、溶解氧三因素影響下的腐蝕行為進(jìn)行研究。研究表明在模擬深海環(huán)境中,當(dāng)壓力從0增大到15MPa時,907腐蝕速率從0.025mm/a增大至0.25mm/a;而921腐蝕速率隨壓力變化較小。當(dāng)溫度從4℃升高到12℃時,溫度的升高會同時增大907、921電極反應(yīng)中陰極溶氧擴(kuò)散作用和陽極離子化過程,因此腐蝕速率均隨溫度升高近似線性增大;溶解氧含量小于10ppm時,907、921電極反應(yīng)的主要控制類型主要是以氧擴(kuò)散控制為主。所有雙相和三相偶對在模擬深海環(huán)境中電偶電位均表現(xiàn)出相同的變化趨勢:偶合初期溶液中腐蝕性離子與金屬基體直接接觸電偶驅(qū)動力較大、電位較正;隨著反應(yīng)進(jìn)行,陽極表面不斷生成氧化物腐蝕產(chǎn)物膜層,反應(yīng)電阻急劇增大,表現(xiàn)為電偶電位迅速負(fù)移;約經(jīng)歷20~40h后腐蝕產(chǎn)物生成和溶解過程達(dá)到動態(tài)平衡,電偶電流隨之穩(wěn)定在較小范圍內(nèi)。雙相偶對研究結(jié)果表明:電偶腐蝕速率隨壓力增加變化較小;溫度升高會加劇電偶腐蝕;當(dāng)溶解氧含量低于10ppm時,雙相偶對的電偶電流密度隨溶解氧含量增大近似線性增大。三相偶對在模擬深海壓力小于1000m時,當(dāng)907/921與B10偶合時,陽極電偶腐蝕主要以907為主,921雖然作為陽極電偶腐蝕速率非常小;當(dāng)與TA2偶合時,907、921均發(fā)生電偶腐蝕,且腐蝕速率差異較小;當(dāng)與HDR偶合時電偶腐蝕的陽極反應(yīng)以921為主,907電偶腐蝕速率較小。溫度的升高使得所有三相偶對中的907、921電偶腐蝕速率均增大。
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG172

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本文編號：1157127