鋼鐵材料以其相對低廉的價格,相對較高的強度和韌性而被廣泛地應(yīng)用于海洋平臺。由于海水具有腐蝕性,因此海洋用鋼必須具有一定的耐蝕性。止裂鋼是一種高強度抗裂紋擴展的鋼種,被大量應(yīng)用到艦船上,然而人們對其在海水中耐蝕性的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,尤其在腐蝕機理方面。Cu、Ni元素具有良好的耐蝕性,若應(yīng)用到鋼中能大大提高它的耐蝕性,但是目前關(guān)于Cu、Ni對止裂鋼耐蝕性能影響的相關(guān)報道尚不多見�；诖�,本文對不同Cu、Ni含量的止裂鋼在腐蝕溶液的耐蝕性進(jìn)行了研究。本文設(shè)計并制備了不同Cu、Ni含量的試驗鋼,采用失重試驗、線性極化曲線、交流阻抗譜等方法測試了實驗鋼的耐蝕性;采用SEM、EDS、XPS等分析了腐蝕產(chǎn)物及除銹后的表面狀態(tài),最后通過COMSOL軟件分別對含Cu、Ni元素止裂鋼的耐蝕性進(jìn)行了有限元分析,探討了Cu、Ni含量對止裂鋼耐蝕性能的影響及腐蝕機理。最終得到以下結(jié)論:(1)失重試驗表明,在pH為2、NaCl含量為3.5%的溶液中,隨著合金元素Cu、Ni的加入,實驗鋼的年腐蝕速率有所降低,且隨著Cu、Ni含量的增加,年腐蝕速率進(jìn)一步降低;(2)電化學(xué)分析測試結(jié)果表明,上述溶液中,合金元素Cu對止裂...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 止裂鋼國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 止裂鋼開發(fā)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 止裂鋼開發(fā)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 止裂鋼海洋腐蝕影響因素及腐蝕類型
        1.3.1 海洋腐蝕環(huán)境
        1.3.2 海洋腐蝕影響因素
        1.3.3 止裂鋼常見海洋腐蝕類型
    1.4 腐蝕電化學(xué)
        1.4.1 腐蝕熱力學(xué)
        1.4.2 腐蝕動力學(xué)
        1.4.3 鈍化現(xiàn)象及理論
    1.5 合金元素對海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.1 Cu對海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.2 Ni對海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.3 其它元素對海洋用鋼耐蝕性的影響
    1.6 常用金屬腐蝕分析方法
        1.6.1 重量測試法
        1.6.2 電化學(xué)分析方法
        1.6.3 數(shù)值模擬分析
    1.7 本課題的研究內(nèi)容及目的
第2章 實驗過程及方法
    2.1 本課題整體方案路線
    2.2 材料成分設(shè)計
    2.3 材料的制備和熱機械處理
        2.3.1 材料的制備
        2.3.2 熱機械處理
    2.4 顯微組織觀察
        2.4.1 金相試樣的制備和組織的觀察
        2.4.2 掃描電鏡觀察和能譜測試
        2.4.3 XPS分析
    2.5 腐蝕性能測試
        2.5.1 失重實驗
        2.5.2 電化學(xué)實驗
    2.6 本章小結(jié)
第3章 Cu的含量對止裂鋼耐腐蝕性能的影響
    3.1 引言
    3.2 不同Cu含量的止裂鋼成分與顯微組織
    3.3 不同Cu含量的止裂鋼腐蝕失重試驗
    3.4 不同Cu含量的止裂鋼電化學(xué)腐蝕試驗
        3.4.1 開路電位
        3.4.2 不同試驗鋼極化曲線
        3.4.3 不同浸泡時間內(nèi)阻抗曲線
    3.5 結(jié)果分析與討論
        3.5.1 公式理論推導(dǎo)
        3.5.2 實驗結(jié)果分析
        3.5.3 表面分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Ni的含量對止裂鋼耐腐蝕性能的影響
    4.1 引言
    4.2 不同Ni含量的止裂鋼成分與顯微組織
    4.3 不同Ni含量的止裂鋼腐蝕失重實驗研究
    4.4 不同Ni含量的止裂鋼電化學(xué)腐蝕實驗研究
        4.4.1 開路電位測量
        4.4.2 極化曲線的測量
        4.4.3 阻抗譜的測試
        4.4.4 不同浸泡時間內(nèi)的計劃曲線
    4.5 結(jié)果分析與討論
        4.5.1 理論分析
        4.5.2 實驗分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 止裂鋼腐蝕數(shù)值模擬
    5.1 引言
    5.2 Cu加入后腐蝕機理數(shù)值模擬
        5.2.1 模型的建立
            5.2.1.1 物理模型的建立
            5.2.1.2 數(shù)學(xué)模型
        5.2.3 結(jié)果與討論
            5.2.3.1 極化實驗
            5.2.3.2 Cu元素的分布
            5.2.3.3 數(shù)值結(jié)果分析
    5.3 Ni加入后腐蝕原理模擬
        5.3.1 模型的建立
        5.3.2 實驗結(jié)果與分析
        5.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3858241