發(fā)布時間：2022-04-28 21:32

　　本文通過周浸試驗、電化學方法并結(jié)合銹層形貌觀察和物相分析,研究了Si元素在含Cl-大氣中對690MPa級橋梁鋼耐蝕性的作用機理,并對優(yōu)化Si添加量下的690MPa級工業(yè)試制橋梁鋼（簡稱Q690鋼）研究了在模擬海洋及田園大氣環(huán)境下的長期腐蝕動力學行為及銹層演變機理,以期為690MPa級高強橋梁鋼的研發(fā)及其在實際服役環(huán)境下的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)積累和理論支持。主要研究進展及結(jié)果如下:（1）在含Cl-大氣環(huán)境下,Si元素對690MPa級橋梁試驗鋼耐蝕性的影響取決于Si含量和腐蝕時間。Si添加提高鋼的耐蝕性是由于在銹層中形成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)SiO2不僅可以加速α-FeOOH的形成并細化其晶粒尺寸,降低銹層的陰離子選擇性,同時促進內(nèi)銹層中Cu和Cr的富集。然而,長時間腐蝕后（>192h）,對于高Si含量（0.32Si和0.40Si）試驗鋼,銹層中由于SiO2中三個橋氧鍵斷裂而形成的不穩(wěn)定的Si-O化合物使銹層變得疏松多孔,鋼的耐蝕性變差。在本研究范圍內(nèi)優(yōu)化的Si添加量為0.21%左右。（2）在模擬海洋大氣中,Q690鋼腐蝕過程分為加速和減速兩個階段,兩個的階段轉(zhuǎn)變時間約為96h,銹層主要... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 高強度橋梁鋼的發(fā)展概述
        1.1.1 國外橋梁鋼的發(fā)展概述
        1.1.2 國內(nèi)橋梁鋼的發(fā)展概述
    1.2 大氣腐蝕機理及研究方法
        1.2.1 大氣腐蝕機理
        1.2.2 大氣腐蝕研究方法
        1.2.3 大氣腐蝕銹層表征方法
    1.3 橋梁鋼大氣腐蝕行為的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 橋梁鋼在海洋大氣腐蝕行為研究現(xiàn)狀
        1.3.2 橋梁鋼在田園大氣腐蝕行為研究現(xiàn)狀
    1.4 合金元素對于鋼耐大氣腐蝕性能的影響
    1.5 本論文研究內(nèi)容及意義
第2章 Si元素在含Cl-大氣環(huán)境下對690MPa級橋梁鋼耐蝕性作用機理
    2.1 前言
    2.2 試驗方法及材料
        2.2.1 試驗材料
        2.2.2 干、濕交替周浸腐蝕試驗
        2.2.3 腐蝕產(chǎn)物形貌觀察及元素分析
        2.2.4 腐蝕產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)及離子選擇性分析
        2.2.5 電化學阻抗譜及線性極化測量
    2.3 試驗結(jié)果
        2.3.1 不同Si含量Q690高強橋梁鋼平均腐蝕速率
        2.3.2 不同Si含量Q690高強橋梁鋼腐蝕宏觀形貌觀察
        2.3.3 不同Si含量Q690高強橋梁鋼銹層截面形貌及元素分布
        2.3.4 不同Si含量Q690高強橋梁鋼銹層成分及物相分析
        2.3.5 不同Si含量Q690鋼腐蝕不同時間后銹層離子選擇性分析
        2.3.6 不同Si含量Q690鋼腐蝕不同時間電化學行為分析
    2.4 討論
        2.4.1 Si含量對690MPa級橋梁鋼腐蝕動力學影響
        2.4.2 Si對690MPa橋梁鋼在海洋大氣環(huán)境中的耐腐蝕性中的雙重作用
    2.5 本章小結(jié)
第3章 模擬海洋大氣環(huán)境中Q690鋼腐蝕行為
    3.1 前言
    3.2 試驗材料及方法
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 干、濕交替周浸腐蝕試驗
        3.2.3 腐蝕產(chǎn)物表征
    3.3 試驗結(jié)果
        3.3.1 海洋大氣下Q690鋼平均腐蝕速率
        3.3.2 海洋大氣下Q690鋼腐蝕產(chǎn)物宏觀形貌觀察
        3.3.3 海洋大氣中Q690鋼銹層截面形貌觀察
        3.3.4 海洋大氣中Q690鋼腐蝕產(chǎn)物物相演變
        3.3.5 海洋大氣中Q690鋼電化學行為分析
    3.4 討論
        3.4.1 Q690鋼及兩種對比鋼在海洋大氣中腐蝕動力學差異
        3.4.2 Q690鋼在Cl-環(huán)境中的耐蝕機理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 模擬田園大氣環(huán)境中Q690鋼腐蝕行為
    4.1 前言
    4.2 試驗材料及試驗方法
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 試驗方法
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 田園大氣中Q690鋼平均腐蝕速率
        4.3.2 田園大氣下Q690鋼腐蝕產(chǎn)物宏觀形貌觀察
        4.3.3 田園大氣中Q690鋼銹層截面形貌及元素分布
        4.3.4 田園大氣中Q690鋼腐蝕產(chǎn)物物相演變
        4.3.5 田園大氣中Q690鋼電化學行為分析
    4.4 討論
        4.4.1 Q690鋼在田園大氣中腐蝕動力學行為
        4.4.2 Q690鋼在海洋及田園大氣中腐蝕機理差異探討
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論與展望
    5.1 本文主要結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目



本文編號：3649573