本文圍繞E690鋼在海水環(huán)境中的腐蝕疲勞裂紋萌生機(jī)理這一主題展開研究。采用應(yīng)力腐蝕疲勞試驗(yàn)及其后一系列表征手段研究了其裂紋萌生和初期擴(kuò)展的機(jī)制;采用原位電化學(xué)噪聲、電化學(xué)阻抗譜等手段監(jiān)測了其腐蝕疲勞過程中電化學(xué)行為演變;通過不同陰極電位下的S-N曲線結(jié)合快慢掃極化曲線,研究陰極電位對(duì)E690腐蝕疲勞裂紋萌生和初期擴(kuò)展機(jī)制的影響;通過不同交變應(yīng)力水平和不同充氫電流密度的矩陣實(shí)驗(yàn),以及隨后的可擴(kuò)散氫和總氫的測定和力學(xué)拉伸試驗(yàn),研究了交變應(yīng)力與氫的交互作用及其對(duì)疲勞損傷累積的影響;在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,并基于腐蝕動(dòng)力學(xué)和等效初始缺陷尺寸理論,建立了一種快速評(píng)估腐蝕疲勞裂紋萌生壽命的模型,并對(duì)模型進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用和驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果較理想。全文最終形成了以下結(jié)論:（1）E690鋼在模擬海水中的腐蝕疲勞裂紋萌生機(jī)制和初始擴(kuò)展機(jī)制隨著交變應(yīng)力水平提高會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變大致發(fā)生在0.8 σp0.2～0.95 σp0.2的峰值應(yīng)力區(qū)間。當(dāng)峰值應(yīng)力低于該區(qū)間時(shí),晶界陽極溶解作用強(qiáng)于機(jī)械作用,裂紋優(yōu)先沿晶界處萌生。其中,大約68.4%的幾率從原奧氏體晶界處萌生,大約31.6%的幾率從貝氏體板條界處萌生。當(dāng)峰值應(yīng)... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：165 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１點(diǎn)蝕誘發(fā)高強(qiáng)鋼腐蝕疲勞裂紋萌生過程［１１］??該模型是解釋腐蝕疲勞裂紋萌生機(jī)理最早被提出的模型，也是被研究得??

關(guān)于腐蝕在滑移帶優(yōu)先溶解模型中的作用，普遍認(rèn)為腐蝕導(dǎo)致擠出的滑??移臺(tái)階被溶解，溶解的滑移臺(tái)階形成新表面，新表面后又被壓入基體導(dǎo)致裂??紋產(chǎn)生。ＤＵｑｕｅｔｔｅ［２１＾出了另一種簡單的過程模型，如圖１－２所示。該模型??指出，腐蝕的溶解作用優(yōu)先破壞了滑移臺(tái)階顯露處被釘扎的位錯(cuò)，使得同一??晶面上未被釘扎的位錯(cuò)得以啟動(dòng)，增加了駐留滑移帶的密度，導(dǎo)致裂紋形成??位置的數(shù)目增多。也有學(xué)者［１５］認(rèn)為滑移臺(tái)階上的腐蝕產(chǎn)物對(duì)于疲勞裂紋形成??起了一定作用。腐蝕產(chǎn)物在滑移臺(tái)階上形成，在壓應(yīng)力作用下腐蝕產(chǎn)物隨滑??移臺(tái)階侵入基體內(nèi)部，并經(jīng)再次拉伸后形成微裂紋。??位錯(cuò)釘４扎位置??１??????未釘扎的位置??／??圖１－２腐蝕破壞滑移臺(tái)階處被釘扎位錯(cuò)的［２１］??３）保護(hù)膜破裂理論??許多金屬或合金表面有一層氧化膜，這層膜相對(duì)于基體來說就是陰極，??由于疲勞產(chǎn)生的滑移臺(tái)階或擠出和侵入，覆蓋的氧化膜遭到破壞，暴露的滑??移面相對(duì)于大面積陰極的氧化膜就成了小陽極，從而形成電化學(xué)電池，膜破??裂處不斷溶解最終形成微裂紋。這一理論模型同樣是基于滑移臺(tái)階局部溶解??而建立

關(guān)于腐蝕在滑移帶優(yōu)先溶解模型中的作用，普遍認(rèn)為腐蝕導(dǎo)致擠出的滑??移臺(tái)階被溶解，溶解的滑移臺(tái)階形成新表面，新表面后又被壓入基體導(dǎo)致裂??紋產(chǎn)生。ＤＵｑｕｅｔｔｅ［２１＾出了另一種簡單的過程模型，如圖１－２所示。該模型??指出，腐蝕的溶解作用優(yōu)先破壞了滑移臺(tái)階顯露處被釘扎的位錯(cuò)，使得同一??晶面上未被釘扎的位錯(cuò)得以啟動(dòng)，增加了駐留滑移帶的密度，導(dǎo)致裂紋形成??位置的數(shù)目增多。也有學(xué)者［１５］認(rèn)為滑移臺(tái)階上的腐蝕產(chǎn)物對(duì)于疲勞裂紋形成??起了一定作用。腐蝕產(chǎn)物在滑移臺(tái)階上形成，在壓應(yīng)力作用下腐蝕產(chǎn)物隨滑??移臺(tái)階侵入基體內(nèi)部，并經(jīng)再次拉伸后形成微裂紋。??位錯(cuò)釘４扎位置??１??????未釘扎的位置??／??圖１－２腐蝕破壞滑移臺(tái)階處被釘扎位錯(cuò)的［２１］??３）保護(hù)膜破裂理論??許多金屬或合金表面有一層氧化膜，這層膜相對(duì)于基體來說就是陰極，??由于疲勞產(chǎn)生的滑移臺(tái)階或擠出和侵入，覆蓋的氧化膜遭到破壞，暴露的滑??移面相對(duì)于大面積陰極的氧化膜就成了小陽極，從而形成電化學(xué)電池，膜破??裂處不斷溶解最終形成微裂紋。這一理論模型同樣是基于滑移臺(tái)階局部溶解??而建立

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]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]. 毋玲.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3424962