本文關(guān)鍵詞：自然海水環(huán)境中材料的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)技術(shù)及材料性能的研究

  更多相關(guān)文章： 自然海水環(huán)境 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力 電化學(xué)噪聲

【摘要】：本研究選取海洋平臺常用鋼E40鋼,E550鋼以及常用奧氏體不銹鋼316L不銹鋼作為研究材料,在其他條件不變的情況下,研究自然海水環(huán)境中不同應(yīng)力對材料應(yīng)力腐蝕的影響,并通過電化學(xué)噪聲方法監(jiān)測E40鋼,E550鋼應(yīng)力腐蝕的發(fā)生情況并進(jìn)行了電位噪聲及電流噪聲測試。研究第一部分采用四點(diǎn)彎曲以及慢應(yīng)變拉伸速率的實(shí)驗(yàn)方法研究三種材料分別在0MPa、1倍屈服和最大屈服極限這3個應(yīng)力下的應(yīng)力腐蝕情況,實(shí)驗(yàn)周期為一個月。用電化學(xué)阻抗以及線性極化方法評價了材料在不同應(yīng)力下的腐蝕性能特點(diǎn)。通過慢應(yīng)變拉伸速率的方法對比了腐蝕前后材料性能的變化,結(jié)果表明：(1)E40鋼在0MPa下的容抗弧直徑遠(yuǎn)大于460MPa和540MPa下的容抗弧直徑,說明在0MPa下,E40鋼電極表面的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt值較大。隨著應(yīng)力的增大,電極表面電荷轉(zhuǎn)移速度逐漸增大,Rt值下降。E550鋼在550MPa下的容抗弧直徑是最大的,其Rt值較大。316L不銹鋼阻抗譜在不同加載應(yīng)力下具有一致的特點(diǎn),都是一個單一的容抗弧,容抗弧的直徑隨著應(yīng)力的增大而減小,表明了其電荷轉(zhuǎn)移電阻Rt隨著應(yīng)力的增大而減小。(2)0MPa下的E40鋼的極化電阻Rp值最大,隨著應(yīng)力的增大,E40鋼的Rp值逐漸減小,E500鋼在550MPa下的Rp值最大,656MPa應(yīng)力下的Rp值最小。三個應(yīng)力條件下,316L不銹鋼Rp的整體變化趨勢是相同,即隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行Rp值先是迅速減小,然后又緩慢升高,隨后Rp的變化變得平緩,幾乎不再變化。(3)E40鋼和316L不銹鋼最大抗拉強(qiáng)度和斷裂應(yīng)變是隨著應(yīng)力的增大而減小,表明,E40鋼和316L不銹鋼的SCC敏感性隨著應(yīng)力的增大而增大；E550鋼最大抗拉強(qiáng)度隨著應(yīng)力的增大而減小,斷裂應(yīng)變隨著應(yīng)力的增大,先減小后增大。(4)掃描電鏡的斷裂形貌分析表明,E40鋼的斷裂從宏觀上屬于脆性斷裂,微觀上屬于準(zhǔn)解理斷裂,應(yīng)力改變對E40鋼的斷裂形貌沒有太大的影響：E550鋼的斷裂宏觀上屬于脆性斷裂,在微觀上,0MPa下屬于韌窩斷裂,550MPa和656MPa下屬于解理斷裂；316L不銹鋼的SCC敏感性會隨著應(yīng)力的增加而增大,其斷裂類型在宏觀上屬于脆性斷裂,在微觀上屬于韌窩斷裂。研究第二部分設(shè)計(jì)電解池,采用電化學(xué)噪聲的方法監(jiān)測E40鋼和E550鋼兩種材料的應(yīng)力腐蝕發(fā)生情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過電化學(xué)噪聲的方法可以監(jiān)測材料應(yīng)力腐蝕的發(fā)生狀況,通過對電流噪聲和電位噪聲的時域譜以及頻域譜的分析,根據(jù)PSD曲線擬合,低頻噪聲水平以及高頻噪聲的出現(xiàn),可以清楚地推算出應(yīng)力腐蝕發(fā)生的時間,并且可以定向地研究電極的腐蝕狀態(tài)以及機(jī)制的變化。
【關(guān)鍵詞】：自然海水環(huán)境 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力 電化學(xué)噪聲
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG172.9
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 引言11
• 1.2 自然海水環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕11-12
• 1.3 應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)研究現(xiàn)狀12-23
• 1.3.1 應(yīng)力腐蝕開裂的特征12-13
• 1.3.2 影響應(yīng)力腐蝕開裂的因素13-16
• 1.3.3 應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)機(jī)理16-19
• 1.3.4 應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的測試方法19-21
• 1.3.5 應(yīng)力腐蝕的電化學(xué)測試技術(shù)21-23
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容和目的23-24
• 第二章 不同應(yīng)力下材料在海水中的應(yīng)力腐蝕性能研究24-45
• 2.1 試驗(yàn)材料與試樣制備24-26
• 2.1.1 試驗(yàn)材料24
• 2.1.2 試樣制備方法24-26
• 2.2 試驗(yàn)方法26-28
• 2.2.1 試樣的制備26-27
• 2.2.2 電化學(xué)測試27-28
• 2.2.3 慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)28
• 2.3 結(jié)果與討論28-43
• 2.3.1 不同應(yīng)力下的電化學(xué)阻抗行為研究28-32
• 2.3.2 不同應(yīng)力下的線性極化行為研究32-35
• 2.3.3 腐蝕形貌觀察35-37
• 2.3.4 拉伸結(jié)果分析37-40
• 2.3.5 斷口形貌分析40-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 第三章 電化學(xué)噪聲測試45-65
• 3.1 電化學(xué)噪聲的不同分析方法45-52
• 3.1.1 頻域分析方法46-48
• 3.1.2 時域分析48-49
• 3.1.3. 電化學(xué)噪聲的連續(xù)小波分析49-50
• 3.1.4. PSD曲線特征參數(shù)的理論處理50-52
• 3.2 電化學(xué)噪聲技術(shù)在應(yīng)力腐蝕開裂研究中的應(yīng)用52-53
• 3.3 C型環(huán)應(yīng)力腐蝕系統(tǒng)的建立53-56
• 3.4 電化學(xué)噪聲實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析56-63
• 3.4.1 E40鋼電化學(xué)噪聲結(jié)果分析56-60
• 3.4.2 E550鋼電化學(xué)噪聲結(jié)果分析60-63
• 3.5 本章小結(jié)63-65
• 第四章 結(jié)論與展望65-67
• 4.1 試驗(yàn)結(jié)論65-66
• 4.2 文章創(chuàng)新點(diǎn)66
• 4.3 有待進(jìn)一步開展的工作66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-74
• 個人簡歷74
• 攻讀學(xué)位期間的xO究成果74

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李向欣,孫立,那桂蘭;關(guān)于金屬應(yīng)力腐蝕問題的分析[J];中國氯堿;2004年03期

2 葛斌;;設(shè)備應(yīng)力腐蝕的探討及防治[J];輕金屬;2008年12期

3 王立波;;不銹鋼應(yīng)力腐蝕破壞分析[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2013年02期

4 金敏;;《應(yīng)力腐蝕研究》即將出版[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1985年01期

5 張學(xué)元，杜元龍;鋼鐵發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕裂開的試驗(yàn)方法與技術(shù)[J];材料保護(hù);1995年10期

6 鐵軍;金屬材料的應(yīng)力腐蝕[J];鐵道物資科學(xué)管理;1997年02期

7 趙德君;;濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境的設(shè)計(jì)分析[J];石油化工建設(shè);2013年06期

8 褚武揚(yáng),喬利杰,高克瑋;陽極溶解型應(yīng)力腐蝕[J];科學(xué)通報;2000年24期

9 沈保羅,馮可芹,高升吉;鈦合金的應(yīng)用和應(yīng)力腐蝕[J];四川化工與腐蝕控制;2000年02期

10 時淑宏;氧化鋁廠蒸發(fā)器發(fā)生應(yīng)力腐蝕的原因分析與防治[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2001年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許文妍;付繼成;孫煒;趙游云;唐昭平;;抗硫化氫應(yīng)力腐蝕石油套管系列產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用[A];第二屆石油石化工業(yè)用材研討會論文集[C];2001年

2 唐懿;江軍;劉永強(qiáng);許暢燕;袁軍國;董紹平;;壓力容器用材的硫化氫應(yīng)力腐蝕研究[A];第五屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

3 朱樹行;閻鎮(zhèn);王國良;朱龍;;應(yīng)力腐蝕的教訓(xùn)[A];全國線材深加工技術(shù)研討會會議文集[C];2005年

4 王晶;張亦良;;關(guān)于硫化氫應(yīng)力腐蝕失效準(zhǔn)則的最新國際標(biāo)準(zhǔn)對比綜述[A];第六屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會議壓力容器先進(jìn)技術(shù)精選集[C];2005年

5 李臻;劉國棟;;16MnR鋼的硫化氫應(yīng)力腐蝕損傷研究[A];2006年石油裝備學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2006年

6 艾合買提江·加馬力;;液氨壓力容器應(yīng)力腐蝕及預(yù)防措施[A];2006年第二屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會科技論壇暨學(xué)會改革與發(fā)展研討會論文集[C];2006年

7 喻杰;胡麗莉;;不銹鋼換熱管應(yīng)力腐蝕實(shí)例及分析[A];2006年中國機(jī)械工程學(xué)會年會暨中國工程院機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)部首屆年會論文集[C];2006年

8 喻杰;胡麗莉;;不銹鋼換熱管應(yīng)力腐蝕實(shí)例及分析[A];安全與可靠性——2006流體機(jī)械與壓力容器技術(shù)論壇論文集[C];2006年

9 閆萌;彭倩;;慢應(yīng)變拉伸應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)對海水條件不銹鋼的應(yīng)力腐蝕研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

10 喬利杰;高克瑋;褚武揚(yáng);駱靜莉;;氫對陽極溶解型應(yīng)力腐蝕的影響[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 隋榮娟;奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕失效及其概率分析研究[D];山東大學(xué);2015年

2 馬宏馳;E690鋼及焊接接頭在含硫薄液環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕行為研究[D];北京科技大學(xué);2015年

3 趙茹;核電用不銹鋼應(yīng)力腐蝕電化學(xué)檢測研究[D];天津大學(xué);2009年

4 潘保武;低合金高強(qiáng)度鋼應(yīng)力腐蝕研究[D];中北大學(xué);2008年

5 孟祥琦;鋁合金材料的應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞特性實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

6 王雯雯;陽極溶解型應(yīng)力腐蝕的有限元模擬[D];北京科技大學(xué);2015年

7 畢鳳琴;典型石油石化用低合金鋼濕H_2S應(yīng)力腐蝕行為研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

8 付春艷;濕H_2S環(huán)境下防噴器用鋼應(yīng)力腐蝕分析及其機(jī)理研究[D];西南石油大學(xué);2010年

9 胡鋼;X70管線鋼和304不銹鋼應(yīng)力腐蝕與磁記憶效應(yīng)的相關(guān)性研究[D];北京化工大學(xué);2005年

10 毋玲;環(huán)境腐蝕及其應(yīng)力耦合的損傷力學(xué)方法與結(jié)構(gòu)性能預(yù)測研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉霄;輸電線桿塔鍍鋅鋼鍍層應(yīng)力腐蝕破壞研究[D];山東大學(xué);2015年

2 李宗雄;7000系鋁合金應(yīng)力腐蝕行為研究[D];北京化工大學(xué);2015年

3 安帥;不銹鋼在飽和CO_2鹽溶液中應(yīng)力腐蝕研究[D];大連理工大學(xué);2015年

4 王勵釗;不同設(shè)計(jì)成分的TWIP鋼應(yīng)力腐蝕敏感性研究[D];西南石油大學(xué);2012年

5 陳廣信;A7N01S-T5鋁合金MIG焊接頭力學(xué)性能與應(yīng)力腐蝕行為的研究[D];青島科技大學(xué);2015年

6 楊陽;AZ31鎂合金TIG焊接工藝及接頭應(yīng)力腐蝕行為研究[D];西華大學(xué);2015年

7 張曉梅;自然海水環(huán)境中材料的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)技術(shù)及材料性能的研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

8 段曉磊;石油裝備用鋼硫化氫應(yīng)力腐蝕研究[D];西安石油大學(xué);2009年

9 曹紅梅;40Cr鋼應(yīng)力腐蝕電化學(xué)測量[D];中國海洋大學(xué);2007年

10 談尚炯;核電汽輪機(jī)低壓轉(zhuǎn)子的應(yīng)力腐蝕壽命預(yù)測建模及計(jì)算分析[D];上海交通大學(xué);2013年

，

本文編號：919102