氯盐环境中碳钢腐蚀速率与力学性能的试验研究

发布时间：2021-12-29 18:53

　　发展蓝色经济、建设海洋强国,是实现中华民族伟大复兴的必由之路。我国是海洋大国,有18000公里的大陆海岸线。碳钢作为最常用的钢材之一,是我国建设海洋强国征途中应用最广泛的建筑材料,在基础设施建设中发挥着至关重要的作用。由于海洋极为严酷的腐蚀环境,海洋腐蚀对社会造成了巨大的经济损失和安全事故,因此开展碳钢在氯盐环境中腐蚀速率与力学性能变化规律的研究,对保障结构在海洋环境中能够长期安全使用具有重要意义。本文依托国家粮食公益性科研专项（201413007-01）,采用理论分析、试验研究与数值分析相结合的研究方法,开展碳钢在不同氯盐浓度环境中的腐蚀研究,通过失重试验、电化学试验、拉伸试验和弯曲试验研究了碳钢腐蚀速率以及不同腐蚀程度碳钢的力学性能变化规律,并对腐蚀碳钢的力学性能进行数值分析。主要研究内容如下:1.研究碳钢在不同氯盐浓度环境中的腐蚀速率。采用失重试验对碳钢在不同氯盐浓度环境中的腐蚀规律进行研究,得到了碳钢在不同氯盐浓度环境中腐蚀形貌以及腐蚀速率的变化规律,并对碳钢的耐蚀性进行评价;并通过理论分析,建立了碳钢在不同氯盐浓度环境下的腐蚀速率预测模型。2.通过与失重试验结果进行对比,验证... 

【文章来源】：河南工业大学河南省

【文章页数】：125 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同腐蚀阶段腐蚀深度与时间关系

失重试样示意图

河南工业大学硕士学位论文13由于试件的表面粗糙程度、洁净程度都会影响试验结果的准确性，因此需要先对试件表面进行处理。依次使用400#、800#、1200#、2000#的SiC砂纸对试件表面进行逐级打磨至光滑平整，将处理后的试件放入盛有丙酮除油剂的超声波清洗器中清洗5min，充分洗去试件表面的油污后使用去离子水冲洗干净，将洗净后的试件放入盛有无水乙醇的玻璃皿中脱水处理，然后使用冷风吹干后放置在干燥器中静置24h，使用电子天平将试样逐个称重，并记录试样原始尺寸和质量。图2-2打磨后的试件2.电化学试样采用机械切割方式将钢板母材加工成图2-3所示的试样，单位(mm)。图2-3电化学试样示意图取试件的一端作为工作面，另一端使用无水乙醇将油污擦拭干净，在中心位置焊接直径为3mm，长度为200mm的铜芯导线，然后将试件的工作面朝下放置在预先切割好的PVC管节中，向内部注入掺有固化剂的环氧树脂进行密封处理，待环氧树脂完全凝固后依次使用400#、800#、1200#、2000#的SiC砂纸对电极的工作面逐级打磨，放入在盛有丙酮的超声波清洗器中清洗5min，确保试件表面的油污彻底清除，然后使用去离子水冲洗干净，将制备好的碳钢电极放入无水乙醇中脱水处理，将脱水后的试件取出，冷风吹干，置于干燥器中静置24h后使用记号笔在PVC管节外壁进行编号。图2-4为碳钢电极及其示意图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土中钢筋腐蚀速率的概率预测模型[J]. 余波,凌干展,刘建波,秦荷成.  硅酸盐通报. 2019(11)
[2]考虑均匀/非均匀锈蚀特征参数的钢筋力学与变形性能[J]. 余波,丁自豪,刘阳,陈正.  土木与环境工程学报(中英文). 2019(06)
[3]Q345钢关键腐蚀因子研究[J]. 雷林,徐静雯.  全面腐蚀控制. 2019(08)
[4]金属腐蚀原理及防护简介[J]. 谢春峰.  全面腐蚀控制. 2019(07)
[5]钢结构制作及安装质量的控制分析[J]. 肖飞.  工程技术研究. 2019(07)
[6]锈损冷弯薄壁型钢材料力学性能试验[J]. 徐善华,李柔,苏超,张宗星.  哈尔滨工业大学学报. 2018(12)
[7]我国腐蚀成本及其防控策略[J]. 侯保荣,路东柱.  中国科学院院刊. 2018(06)
[8]模拟海洋大气下碳钢及镀锌钢的腐蚀产物演变[J]. 高岩,黄殷辉,孟晓波,廖永力,李锐海.  华南理工大学学报(自然科学版). 2017(09)
[9]考虑蚀坑影响的腐蚀钢板力学性能退化试验研究[J]. 徐善华,张宗星,何羽玲,秦广冲.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(02)
[10]点蚀孔腐蚀钢构件力学性能劣化简化分析方法[J]. 叶继红,申会谦,薛素铎.  哈尔滨工业大学学报. 2016(12)

硕士论文
[1]腐蚀后钢材材料性能退化研究[D]. 陈露.西安建筑科技大学 2010



本文编号：3556686