Ni含量对耐候桥梁钢焊接和耐蚀性能的影响研究

发布时间：2021-06-17 06:24

　　本文设计制备了四种不同Ni含量的耐候桥梁钢,借助于焊接热模拟试验、干湿循环加速腐蚀试验、户外锈层稳定化处理试验、力学性能测试、电化学测试、光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱仪等方法,研究了不同Ni含量试验钢在焊接热循环过程中微观组织和力学性能的变化规律、不同Ni含量试验钢在模拟大气环境下的腐蚀行为、稳定化处理过程中锈层的变化规律,结果表明:在0.21 wt.%-0.70 wt.%范围内,随着Ni含量增加,母材组织由准多边形铁素体和少量粒状贝氏体向粒状贝氏体转变,最终组织全部为粒状贝氏体。18 kJ/cm热输入时,四种不同Ni含量试验钢的组织类型均为粒状贝氏体;35 kJ/cm热输入时,随着Ni含量增加,组织明显细化,由粒状贝氏体和块状铁素体向粒状贝氏体转变,最终全部为粒状贝氏体;在相同Ni含量下,随着热输入升高,低温冲击功降低。干湿循环加速腐蚀试验表明,在模拟海岸大气和工业大气环境下,随着镍含量增加,试验钢锈层逐渐致密,腐蚀电位和容抗增大,稳定相所占比例升高,显著提高了耐蚀性,并减缓了腐蚀速率。在模拟海洋环境下,Ni含量为0.21 wt.%时,锈层中镍和氯均匀分布;当Ni含量... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外免涂装耐候桥梁钢的发展现状
        1.2.1 国外免涂装耐候钢桥的发展现状
        1.2.2 国内免涂装耐候钢桥的发展现状
    1.3 耐候钢焊接热影响区特点
        1.3.1 合金元素的作用
        1.3.2 焊接热影响区组织转变及强化机制
    1.4 含Ni耐候桥梁钢在室内模拟环境下的腐蚀行为研究
        1.4.1 耐候钢腐蚀机理研究
        1.4.2 耐候桥梁钢在室内模拟条件下的腐蚀行为
    1.5 影响耐候钢户外锈层稳定化的大气腐蚀因素
        1.5.1 环境因素对耐候钢户外锈层稳定化的影响
        1.5.2 气象因素对耐候钢户外锈层稳定化的影响
    1.6 本课题研究的意义和主体内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 主要研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 焊接热模拟试验
        2.2.2 实验室干湿循环加速腐蚀试验
        2.2.3 试验钢的户外锈层稳定化试验
第3章 Ni对焊接热影响区组织与力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 试验钢母材力学性能分析
        3.2.1 试验钢母材金相组织分析
        3.2.2 试验钢母材拉伸性能分析
        3.2.3 试验钢母材冲击韧性分析
        3.2.4 试验钢母材硬度分析
    3.3 Ni对试验钢CGHAZ显微组织的影响
        3.3.1 试验钢CGHAZ金相组织分析
        3.3.2 试验钢CGHAZ原始奥氏体晶粒分析
        3.3.3 试验钢CGHAZ中 M-A组元分析
    3.4 Ni对试验钢CGHAZ韧性的影响
    3.5 本章小结
第4章 NI对耐候钢模拟典型大气环境的腐蚀行为研究
    4.1 引言
    4.2 模拟海岸大气环境下的干湿循环加速腐蚀试验
        4.2.1 腐蚀动力学分析
        4.2.2 锈层微观形貌及元素分布分析
        4.2.3 锈层物相结构分析
        4.2.4 锈层电化学性质分析
    4.3 模拟工业大气环境下的干湿循环加速腐蚀试验
        4.3.1 腐蚀动力学分析
        4.3.2 锈层微观形貌及元素分布分析
        4.3.3 锈层物相结构分析
        4.3.4 锈层电化学性质分析
    4.4 本章小结
第5章 Ni对耐候钢户外锈层稳定化的影响
    5.1 引言
    5.2 试样锈层宏观形貌分析
        5.2.1 试样锈层宏观形貌分析
        5.2.2 试样锈层厚度分析
    5.3 试样锈层微观形貌分析
    5.4 试样锈层物相结构分析
    5.5 试样锈层电化学性质分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大气腐蚀环境对四川电网输变电设备腐蚀的影响研究[J]. 潘玉霞,王玫,王志高,胡金龙,王方强,胡茂芹,兰新生.  材料保护. 2018(04)
[2]Effect of Ni on the corrosion resistance of bridge steel in a simulated hot and humid coastal-industrial atmosphere[J]. Dong-liang Li,Gui-qin Fu,Miao-yong Zhu,Qing Li,Cheng-xiang Yin.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2018(03)
[3]区域性气候条件下低合金高强耐候钢的初期腐蚀行为研究[J]. 潘雪新,姜海昌,付鸿,黄耀,韩军科,曾令会,张德龙.  腐蚀科学与防护技术. 2017(04)
[4]大气温度对耐候钢在模拟工业大气环境下耐蚀性的影响[J]. 田文亮,王炜,宋凤明.  宝钢技术. 2017(02)
[5]模拟滨海环境免涂装耐候钢锈层研究及其耐腐蚀机制[J]. 李立彦,周成,尹雨群,王军,马奔,徐国进.  腐蚀科学与防护技术. 2014(06)
[6]海洋大气腐蚀的室内模拟加速试验方法研究[J]. 田玉琬,程学群,李晓刚.  腐蚀与防护. 2014(08)
[7]锈层下碳钢和耐候钢的微区和宏观腐蚀电化学行为[J]. 夏妍,曹发和,常林荣,刘文娟,张鉴清.  高等学校化学学报. 2013(05)
[8]国外高性能桥梁用钢的研发[J]. 黄维,张志勤,高真凤,何立波,邢娜.  世界桥梁. 2011(02)
[9]Incubation and development of corrosion in microstructures of low alloy steels under a thin liquid film of NaCl aqueous solution[J]. Wen-hua Zhang, Shan-wu Yang, Jia Guo, Zhi-yong Liu, and Xin-lai He School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2010(06)
[10]低碳钢大气腐蚀室内模拟加速腐蚀试验与锈蚀规律[J]. 董俊华,柯伟.  电化学. 2009(02)

博士论文
[1]若干因素对铜及铜合金电沉积/腐蚀机制的影响研究[D]. 常婷茹.北京科技大学 2018
[2]液化天然气工程用9%Ni钢低温韧化机理与精细结构研究[D]. 潘涛.钢铁研究总院 2015
[3]高强高耐候焊材及接头组织性能研究[D]. 肖晓明.钢铁研究总院 2014
[4]锰、铬及钒氮合金化在低碳耐候钢中的作用机理[D]. 王博.东北大学 2008

硕士论文
[1]Q420级耐候钢控轧控冷工艺及焊接性能的模拟研究[D]. 王玉玮.燕山大学 2016
[2]贝氏体轴承钢滚动接触疲劳性能的研究[D]. 佘丽.燕山大学 2015
[3]Ca-Cu-P复合添加对碳钢组织性能及耐蚀性影响的研究[D]. 关琳.辽宁科技大学 2015
[4]桥梁钢结构防腐蚀涂层保护、失效规律及其寿命预测研究[D]. 林杰.长安大学 2006



本文编号：3234660