典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗與實海加速腐蝕試驗相關性研究
發(fā)布時間:2017-08-19 18:07
本文關鍵詞:典型金屬材料海洋環(huán)境大氣暴露試驗與實海加速腐蝕試驗相關性研究
【摘要】:金屬材料是國家工程建設,國防建設重要基礎。如何準確、快速評價金屬材料在大氣環(huán)境中的腐蝕行為,加速模擬腐蝕試驗和戶內外試驗結果相關性的研究是當今腐蝕與防護研究的主要課題之一。海洋大氣環(huán)境下的材料腐蝕是大氣腐蝕研究的很重要的組成部分,本文將圍繞湛江東海島嚴酷海洋大氣環(huán)境下的腐蝕展開研究。首先進行選材選取三種不同腐蝕速率碳鋼Q235、銅、不銹鋼304進行自然暴曬掛片試驗,同時進行環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)采集數(shù)和分析。周期取樣后通過腐蝕失厚分析,數(shù)碼相機、體式顯微鏡和掃描電鏡對腐蝕銹層腐蝕過程的形貌記錄分析以及XRD和EDS對銹層成分、結構檢測分析研究其腐蝕行為和腐蝕機理。參照金屬腐蝕行為,腐蝕機理及周浸腐蝕裝置設計原理,完成實海加速腐蝕裝置研制并試驗。通過實海加速腐蝕試驗和鹽霧實驗兩種加速腐蝕試驗模擬實際海洋大氣環(huán)境掛片試驗,研究其相關性。通過以上研究可以得到如下主要結論:1、在海洋大氣環(huán)境下Q235、銅和304的腐蝕速率基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。Q235耐蝕性差,腐蝕速率較高,隨著腐蝕時間延長基體表面會均勻覆蓋較厚的銹層;銅表現(xiàn)出了較好的耐蝕性,腐蝕速率較低,基體表面會均勻覆蓋薄銹層;304只有局部點蝕。2、實海加速腐蝕試驗過程模擬了海洋大氣環(huán)境下的材料腐蝕過程中的干濕循環(huán)過程。90天的實海加速腐蝕試驗很好的模擬出高溫、高濕、高雨量和高日照的自然暴曬腐蝕過程的特征。3、鹽霧試驗盡管能在樣品表面形成液膜腐蝕,但沒有干燥過程,樣品的腐蝕過程及腐蝕形貌與自然暴曬腐蝕試驗的模擬性差,而且Q235和銅在鹽霧試驗條件下的腐蝕速率是自然暴曬腐蝕試驗的2和5倍加速性較差,所以相關性差。4、實海加速腐蝕試驗中Q235和銅的銹層形成過程均與自然暴曬腐蝕試驗相似,Q235銹層疏松多孔、附著性差,表面宏觀和微觀形貌與自然暴曬腐蝕試驗相符;Q235銹層組分與自然暴曬腐蝕試驗相同,均為Fe2O3,Fe3O4,α,β,γ-Fe OOH;Q235和銅的腐蝕動力學曲線的結果與自然暴曬腐蝕試驗相符基本吻合且均符合冪函數(shù)模型D=Atn,故模擬性好;Q235和銅在實海加速腐蝕試驗條件下的腐蝕速率是自然暴曬腐蝕試驗的10和12倍,故加速性好;所以實海加速腐蝕試驗與自然暴曬腐蝕試驗具有較好的相關性。本文創(chuàng)新點:完成了新型加速裝置--實海加速腐蝕裝置的研制,將實海加速腐蝕裝置安裝在同環(huán)境的海洋大氣環(huán)境下進行實海加速腐蝕試驗,實海加速腐蝕試驗與海洋大氣環(huán)境暴曬試驗的結果具有很好的相關性。
【關鍵詞】:海洋大氣腐蝕 加速腐蝕 鹽霧試驗 相關性
【學位授予單位】:廣東海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG174.3
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-17
- 1.1 論文研究背景和意義10-11
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 自然暴曬腐蝕試驗國內外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 室內加速腐蝕國內外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 腐蝕相關性國內外研究現(xiàn)狀15
- 1.3 本文主要研究內容15-17
- 2 自然暴曬場腐蝕環(huán)境參數(shù)采集和分析17-22
- 2.1 PH自動氣象站腐蝕因子采集17-21
- 2.1.1 暴曬場溫度采集和分析17-18
- 2.1.2 暴曬場濕度采集和分析18-19
- 2.1.3 暴曬場風速采集和分析19-20
- 2.1.4 暴曬場降雨量采集和分析20-21
- 2.2 本章小結21-22
- 3 海洋大氣環(huán)境暴曬實驗22-32
- 3.1 試驗方法22-24
- 3.1.1 試驗地點22
- 3.1.2 試樣的制備22-23
- 3.1.3 試樣處理及檢測方法23-24
- 3.2 實驗結果與分析24-31
- 3.2.1 腐蝕失厚分析24-26
- 3.2.2 腐蝕形貌分析26-30
- 3.2.3 腐蝕產(chǎn)物成分分析30-31
- 3.3 本章小結31-32
- 4 實海加速腐蝕試驗裝置設計、制造及實海加速腐蝕實驗32-48
- 4.1 實海加速腐蝕試驗裝置研制32-35
- 4.1.1 設計原理32
- 4.1.2 實海加速腐蝕裝置的設計32-33
- 4.1.3 實海加速裝置各部分的設計及元件的選擇33-34
- 4.1.4 實海加速裝置制造及安裝34-35
- 4.2 實海加速腐蝕裝置浸潤時間選擇調試35-39
- 4.2.1 全浸36-37
- 4.2.2 浸潤 15min,干燥 45min37-39
- 4.2.3 浸潤 10min,干燥 30min39
- 4.3 實海加速腐蝕試驗39-46
- 4.3.1 腐蝕失厚分析40-41
- 4.3.2 腐蝕形貌分析41-46
- 4.3.3 腐蝕產(chǎn)物成分分析46
- 4.4 本章小結46-48
- 5 鹽霧試驗48-53
- 5.1 實驗方法48
- 5.2 實驗結果與分析48-52
- 5.2.1 腐蝕失厚分析48-50
- 5.2.2 腐蝕形貌分析50-52
- 5.3 本章小結52-53
- 6 自然暴曬試驗與加速腐蝕試驗相關性研究53-64
- 6.1 模擬性分析53-60
- 6.1.1 模擬性定性分析53-56
- 6.1.2 模擬性定量分析56-57
- 6.1.3 腐蝕動力學曲線的灰關聯(lián)分析57-59
- 6.1.4 腐蝕動力學曲線的相關系數(shù)分析59-60
- 6.2 加速性分析60-63
- 6.3 本章小結63-64
- 7 結論與展望64-66
- 7.1 主要結論64
- 7.2 論文創(chuàng)新點64
- 7.3 展望64-66
- 參考文獻66-70
- 致謝70-71
- 作者簡介71-72
- 導師簡介72
【參考文獻】
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,本文編號:702159
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