鋼鐵材料以其相對(duì)低廉的價(jià)格,相對(duì)較高的強(qiáng)度和韌性而被廣泛地應(yīng)用于海洋平臺(tái)。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(qiáng)度抗裂紋擴(kuò)展的鋼種,被大量應(yīng)用到艦船上,然而人們對(duì)其在海水中耐蝕性的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,尤其在腐蝕機(jī)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(duì)止裂鋼耐蝕性能影響的相關(guān)報(bào)道尚不多見。基于此,本文對(duì)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(jì)并制備了不同Cu、Ni含量的試驗(yàn)鋼,采用失重試驗(yàn)、線性極化曲線、交流阻抗譜等方法測(cè)試了實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)止裂鋼耐蝕性能的影響及腐蝕機(jī)理。最終得到以下結(jié)論:(1)失重試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(cè)試結(jié)果表明,上述溶液中,合金元素Cu對(duì)止裂...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)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(dòng)力學(xué)
        1.4.3 鈍化現(xiàn)象及理論
    1.5 合金元素對(duì)海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.1 Cu對(duì)海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.2 Ni對(duì)海洋用鋼耐蝕性的影響
        1.5.3 其它元素對(duì)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(cè)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?jī)?nèi)容及目的
第2章 實(shí)驗(yàn)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(jì)
    2.3 材料的制備和熱機(jī)械處理
        2.3.1 材料的制備
        2.3.2 熱機(jī)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(cè)試
        2.4.3 XPS分析
    2.5 腐蝕性能測(cè)試
        2.5.1 失重實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 Cu的含量對(duì)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(yàn)
    3.4 不同Cu含量的止裂鋼電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)
        3.4.1 開路電位
        3.4.2 不同試驗(yàn)鋼極化曲線
        3.4.3 不同浸泡時(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)研究
    4.4 不同Ni含量的止裂鋼電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)研究
        4.4.1 開路電位測(cè)量
        4.4.2 極化曲線的測(cè)量
        4.4.3 阻抗譜的測(cè)試
        4.4.4 不同浸泡時(shí)間內(nèi)的計(jì)劃曲線
    4.5 結(jié)果分析與討論
        4.5.1 理論分析
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)
            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(shí)驗(yàn)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(hào)：3858241