E690鋼作為海洋工程用鋼,在服役中將受到環(huán)境與工況產(chǎn)生的交變應力的作用,這將對其服役安全產(chǎn)生影響。本工作對不同頻率、應力比彈性交變應力下E690鋼在3.5wt%NaCl溶液中的各電化學參數(shù)進行測量,系統(tǒng)研究了頻率和應力比對E690鋼腐蝕電化學行為的影響規(guī)律。結(jié)合超景深三維顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散X射線光譜儀(EDS)等微觀分析手段,探討了交變應力對腐蝕電化學行為的影響機制。并在此基礎上,研究了交變應力對外加電流陰極保護行為的影響規(guī)律,主要研究結(jié)果如下:(1)彈性交變應力通過在E690鋼表面產(chǎn)生活性位點影響其腐蝕速率,活性位點的密度與頻率f正相關(guān)。f≤1.0Hz時,活性位點均能有效參與電化學反應,腐蝕速率隨頻率增加而上升;f>1.0Hz時,活性位點不能充分參與反應,腐蝕速率受氧擴散過程的控制,不再隨頻率發(fā)生變化。(2)交變應力比對腐蝕過程的影響規(guī)律分段。當應力比R≤0.6時,應力波動因素為主導,腐蝕速率隨應力比的升高而降低;當應力比超過0.6時,平均應力水平因素為主導,腐蝕速率開始回升,至R達0.8以上時趨于穩(wěn)定,并與受同水平恒應力時的結(jié)果相當。(3)交變應力將...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1SEM下E690鋼的微觀組織形貌

10第2章實驗材料與方法2.1實驗材料本次工作采用某鋼廠試制的E690低碳貝氏體海洋工程用鋼（簡稱E690鋼）作為實驗材料，其主要化學成分見表2.1。E690鋼的組織主要為貝氏體，見圖2.1。主要力學指標符合有關(guān)標準，見表2.2。表2.1實驗用E690鋼的主要化學成分（%）CSi....

圖2.2交變應力下電化學實驗試樣(a)，裝置示意圖(b)

11圖2.2交變應力下電化學實驗試樣(a)，裝置示意圖(b)2.2電化學實驗電化學測試采用傳統(tǒng)的三電極體系。E690試樣、飽和甘汞電極（SCE）和鉑片分別作為工作電極（WorkingElectrode，WE）、參比電極（ReferenceElectrode，RE）與對電極（Cou....

圖3.1不同加載頻率下E690鋼在3.5wt%NaCl溶液中的開路電位隨時間的變化

13第3章交變頻率對E690鋼腐蝕電化學行為的影響3.1前言隨著海洋油氣開發(fā)技術(shù)的日益進步，海洋平臺的服役水深不斷增加。在遠海地區(qū)，風、浪、潮的影響更加明顯，環(huán)境載荷的效應不可忽略。海洋平臺在服役過程中，將受到由海洋波浪提供的頻率0.01~1Hz量級的低頻交變應力。與靜應力相比，....

圖3.2不同加載頻率下E690鋼在3.5wt%溶液中的腐蝕電流密度和極化電阻

14線性極化法的掃描范圍很小，對試樣表面的擾動十分微弱，可以將其結(jié)果視為材料穩(wěn)態(tài)下的腐蝕速率。圖3.2是試樣的線性極化電阻Rp和腐蝕電流密度Icorr隨加載頻率的變化情況。各參數(shù)由Cview軟件擬合獲得。其中，Icorr由式(3-1)求得：Ic=BRp(3-1)式中，B是Ster....

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