碳鋼在南沙大氣環(huán)境中的腐蝕行為與機(jī)理研究
發(fā)布時間:2022-02-16 16:58
隨著我國海洋資源開發(fā)以及戰(zhàn)略部署步伐的加快,我國在南海建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)設(shè)施材料以及部署在該海域島嶼上的戰(zhàn)機(jī)都面臨著嚴(yán)重的鹽霧腐蝕,氣候環(huán)境對材料造成的破壞遠(yuǎn)高于其他海洋地區(qū)。到目前為止該地區(qū)材料的腐蝕數(shù)據(jù)十分缺乏。碳鋼材料作為基礎(chǔ)設(shè)施材料中應(yīng)用最廣泛的材料之一,常作為暴曬試驗(yàn)的對比材料及環(huán)境腐蝕性等級評價的主要材料。因此碳鋼在南沙大氣環(huán)境中暴曬后所得的腐蝕數(shù)據(jù)極為重要,為環(huán)境腐蝕性等級的評價提供重要的依據(jù),也為室內(nèi)加速腐蝕試驗(yàn)的開展提供參考。南沙海洋大氣環(huán)境是具有高溫、高濕、高鹽和強(qiáng)輻照等特點(diǎn)的熱帶海洋大氣,氣候環(huán)境嚴(yán)酷且極具代表性。溫度、濕度和沉積鹽作為最主要的腐蝕影響因子受到很多學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前已有的研究中,關(guān)于不同濕度和鹽濃度對碳鋼腐蝕行為的影響研究較多,關(guān)于紫外輻照對碳鋼腐蝕行為的影響也引起了少數(shù)學(xué)者的關(guān)注,而關(guān)于紫外輻照與溫度之間的協(xié)同作用以及紫外輻照強(qiáng)度對碳鋼腐蝕行為影響的研究少之又少。此外,對比其他地區(qū)海水成分中的陽離子組成發(fā)現(xiàn),南海海水成分中除富含大量的Na+外,還含有大量的K+和Mg2+。眾所周知,大氣中鹽顆粒的成分與海水的成分密切相關(guān),從而使得南沙海洋大氣中...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?Evans模型修正??
到銹層和電解液導(dǎo)電性的影響。此外,Cox??等[43]還給出了?S02對碳鋼大氣腐蝕的影響機(jī)制,結(jié)果表明S02通過增大基體表??面的導(dǎo)電性及酸度影響陽極反應(yīng)、抑制鈍化過程,從而加速鋼的腐蝕。??Suzuki等[44]利用恒電流極化法對鋼表面生成的銹層轉(zhuǎn)化機(jī)制進(jìn)行了研究,??結(jié)果表明陰極還原過程反應(yīng)中,Y-FeOOH的含量逐漸減少,不斷的轉(zhuǎn)化成Fe304??后,不會再繼續(xù)被氧化,而a-FeOOH的含量不變。??Misawat45,46l通過分析碳鋼和低合金鋼的戶外暴曬試驗(yàn)結(jié)果,給出了如圖1.3??所示的銹層形成機(jī)制。說明了鐵的氧化物、氫氧化物和羥基氧化物的形成過程。??(a)銹蝕第一階段,鐵在空氣中被氧化,在碳鋼表面弱酸性的薄液膜中生成Y-??FeOOH。(bh-FeOOH生成后,不斷的轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)鐵的氫氧化物和a-FeOOH。??非晶態(tài)鐵的氫氧化物會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成ct-FeOOH。??oxidation?and??d?i?ssof?it;ti?on?hydrolysis??Fe???灸?Fe2.?一—*FeOH'?一Y??(lepidocrodie)??di^olution?and??precipitation??Soi?Mutate???-?*?transformation???如OOH?^?-Fea卿?h??(goethste)??(amorphous?feme?oxyhydroxide)??圖1.3銹層的形成機(jī)制??Figure?1.3?Mechanism?for?the?rusting?process?according?to?Misawa??通常來說,碳鋼的大氣腐蝕進(jìn)程還受到銹層結(jié)構(gòu)的影響
mical?composition?of?carbon?steel?(wt.?%)??C?Si?Mn?P?S?Cr?Ni?Cu??Q235?0.22?0.08?0.10?0.015?0.003?-?-?-??Q450NQR1?0.08?0.31?0.41?0.073?0.006?0.47?0.15?0.29??l-^lopajA-Bl???q??K?,-,-5*0=62.???????否??^^°??????7g????gOO???圖2.1拉伸試樣示意圖??Figure?2.1?Schematic?diagram?of?tensile?test?specimen??17??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬陽離子對鎂在含Cl-溶液中腐蝕行為的影響[J]. 劉笑達(dá),王一都,閆敏,衛(wèi)英慧,侯利鋒,郭春麗. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]Atmospheric Corrosion of Copper Exposed in a Simulated Coastal-Industrial Atmosphere[J]. Chen Pan,Wangyan Lv,Zhenyao Wang,Wei Su,Chuan Wang,Shinian Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(06)
[3]車用鎂合金在不同陽離子氯鹽中的腐蝕行為[J]. 尹少榮,李韜,張徐,鄔俊峰,劉東. 山東交通科技. 2016(04)
[4]萬寧濱海與西沙群島大氣腐蝕性對比研究[J]. 唐其環(huán),李軍念,代紅. 裝備環(huán)境工程. 2010(06)
[5]Mn-Cu鋼大氣腐蝕銹層演化規(guī)律及其耐候性的研究[J]. 柯偉,董俊華. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[6]溫度對LY12鋁合金海洋大氣初期腐蝕行為的影響[J]. 韓德盛,李荻. 材料保護(hù). 2007(06)
[7]海洋大氣及污染海洋大氣對典型鋼腐蝕的影響[J]. 梁彩鳳,郁春娟,張嘵云. 海洋科學(xué). 2005(07)
[8]碳鋼、低合金鋼16年大氣暴露腐蝕研究[J]. 梁彩鳳,侯文泰. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]鹽沉積量對埕島海域大氣腐蝕性分級的影響[J]. 翁永基,李相怡,周長江,張韶光,劉效國. 油氣儲運(yùn). 2001(07)
[10]鋼在中國大陸的大氣腐蝕研究[J]. 梁彩鳳. 電化學(xué). 2001(02)
本文編號:3628322
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2?Evans模型修正??
到銹層和電解液導(dǎo)電性的影響。此外,Cox??等[43]還給出了?S02對碳鋼大氣腐蝕的影響機(jī)制,結(jié)果表明S02通過增大基體表??面的導(dǎo)電性及酸度影響陽極反應(yīng)、抑制鈍化過程,從而加速鋼的腐蝕。??Suzuki等[44]利用恒電流極化法對鋼表面生成的銹層轉(zhuǎn)化機(jī)制進(jìn)行了研究,??結(jié)果表明陰極還原過程反應(yīng)中,Y-FeOOH的含量逐漸減少,不斷的轉(zhuǎn)化成Fe304??后,不會再繼續(xù)被氧化,而a-FeOOH的含量不變。??Misawat45,46l通過分析碳鋼和低合金鋼的戶外暴曬試驗(yàn)結(jié)果,給出了如圖1.3??所示的銹層形成機(jī)制。說明了鐵的氧化物、氫氧化物和羥基氧化物的形成過程。??(a)銹蝕第一階段,鐵在空氣中被氧化,在碳鋼表面弱酸性的薄液膜中生成Y-??FeOOH。(bh-FeOOH生成后,不斷的轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)鐵的氫氧化物和a-FeOOH。??非晶態(tài)鐵的氫氧化物會進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成ct-FeOOH。??oxidation?and??d?i?ssof?it;ti?on?hydrolysis??Fe???灸?Fe2.?一—*FeOH'?一Y??(lepidocrodie)??di^olution?and??precipitation??Soi?Mutate???-?*?transformation???如OOH?^?-Fea卿?h??(goethste)??(amorphous?feme?oxyhydroxide)??圖1.3銹層的形成機(jī)制??Figure?1.3?Mechanism?for?the?rusting?process?according?to?Misawa??通常來說,碳鋼的大氣腐蝕進(jìn)程還受到銹層結(jié)構(gòu)的影響
mical?composition?of?carbon?steel?(wt.?%)??C?Si?Mn?P?S?Cr?Ni?Cu??Q235?0.22?0.08?0.10?0.015?0.003?-?-?-??Q450NQR1?0.08?0.31?0.41?0.073?0.006?0.47?0.15?0.29??l-^lopajA-Bl???q??K?,-,-5*0=62.???????否??^^°??????7g????gOO???圖2.1拉伸試樣示意圖??Figure?2.1?Schematic?diagram?of?tensile?test?specimen??17??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬陽離子對鎂在含Cl-溶液中腐蝕行為的影響[J]. 劉笑達(dá),王一都,閆敏,衛(wèi)英慧,侯利鋒,郭春麗. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]Atmospheric Corrosion of Copper Exposed in a Simulated Coastal-Industrial Atmosphere[J]. Chen Pan,Wangyan Lv,Zhenyao Wang,Wei Su,Chuan Wang,Shinian Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2017(06)
[3]車用鎂合金在不同陽離子氯鹽中的腐蝕行為[J]. 尹少榮,李韜,張徐,鄔俊峰,劉東. 山東交通科技. 2016(04)
[4]萬寧濱海與西沙群島大氣腐蝕性對比研究[J]. 唐其環(huán),李軍念,代紅. 裝備環(huán)境工程. 2010(06)
[5]Mn-Cu鋼大氣腐蝕銹層演化規(guī)律及其耐候性的研究[J]. 柯偉,董俊華. 金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[6]溫度對LY12鋁合金海洋大氣初期腐蝕行為的影響[J]. 韓德盛,李荻. 材料保護(hù). 2007(06)
[7]海洋大氣及污染海洋大氣對典型鋼腐蝕的影響[J]. 梁彩鳳,郁春娟,張嘵云. 海洋科學(xué). 2005(07)
[8]碳鋼、低合金鋼16年大氣暴露腐蝕研究[J]. 梁彩鳳,侯文泰. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2005(01)
[9]鹽沉積量對埕島海域大氣腐蝕性分級的影響[J]. 翁永基,李相怡,周長江,張韶光,劉效國. 油氣儲運(yùn). 2001(07)
[10]鋼在中國大陸的大氣腐蝕研究[J]. 梁彩鳳. 電化學(xué). 2001(02)
本文編號:3628322
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