耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀行为研究
发布时间：2021-09-30 21:29
南海属于典型的高湿热海洋大气环境,即高温、高湿、高盐雾、强辐射,自然环境严酷,材料腐蚀问题十分突出。根据ISO 9223分类标准,对南海地区的腐蚀性分类分级超过了最高级C5级。针对南海地区的高湿热海洋大气环境,传统耐候钢无法满足实际需求,目前也无在南海近海岸使用的成熟钢种,因而进行相应服役环境下耐候钢的研发尤为迫切。作为评价材料耐蚀性能的一种重要方法——加速腐蚀试验,能极大地缩短材料耐蚀性能的试验周期。然而,现行标准方法中缺少南海海洋大气环境下相关的加速腐蚀试验方法,大气暴露试验又存在试验周期长的特点。因此,建立南海海洋大气环境下的加速腐蚀试验方法是进行材料研发首要解决的问题。本论文通过研究多重海洋大气环境因素与材料耐蚀性之间的耦合关系,开展实验室加速腐蚀试验方法的研究,并对材料进行合金成分优化设计,依托大气暴露试验结果对模拟试验方法的加速性和模拟性进行对比验证。最终,建立了一种模拟南海海洋大气环境的加速腐蚀试验方法,优化设计出适用于南海海洋大气环境的3Ni Sn Sb耐候钢,并提出了Ni系耐候钢在南海海洋大气环境下的腐蚀机理模型和腐蚀寿命预测函数方程式。论文首先系统研究了Cl-浓度、...
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
南海诸岛示意图西沙永兴岛鸟瞰图
如应用在货车，自销售以来的 20 年间，应用该钢种制造的火车已超。耐候钢在美国的裸露使用，有 1948 年 U.S.Steel 公司的 Gary 工厂在上混合在镀锌钢材里试用过几根耐候钢角钢的记载。但是，耐候钢真正是在建筑物领域方面的 Chicago Civic Center 大厦等，该大厦于 1958 年 年完工，并且在所有的外壁、柱、百叶窗上大量地使用了耐候钢。耐使用的还有桥梁建造上的 New River Gorge Bridge 大桥等，以及铁塔上2 为裸露使用耐候钢的美国 Chicago Civic Center 大厦和 New River Go耐候钢的裸露使用在美国非常盛行，目前成熟的耐候钢品种纳入 AST A242 系列，A588 系列，高性能钢 70W 和 100W，以及用作桥梁钢的性能耐候钢 HPS（High Performance Steel）系列，如典型牌号 HPS 485W耐候钢相比，HPS 的 C、P、S 含量显著地减少，在 HPS 485W 中增加防腐蚀和耐蚀的 Mo、Al 元素，使用 HPS 系列高性能耐候钢具有降低%、减轻重量约 28%的效果。高性能钢在美国的应用呈现逐年增加的态国的 42 个州已有数百座桥梁采用了高性能钢[16]。表 1-4 为美国部分耐17,18]。
相当于 JISG3114（含 Ni 先进耐候钢）牌号 C Si Mn P S Cu Ni Cr 其他SMA400WMODV12≤0.18≤0.35 ≤1.40≤0.035≤0.0350.50～1.000.70～1.70≤0.08—SMA490WMODV12≤0.55 ≤1.60SMA570WMODV12SMA400WMODV150.15～0.65≤1.250.30～0.502.50～3.50SMA490WMODV15≤1.40SMA570WMODV15
【参考文献】：
期刊论文
[1]高湿热海洋大气环境下温度和湿度对Q345钢耐蚀性能的影响[J]. 葛秋辰,汪兵,刘清友,甘国友. 机械工程材料. 2017(08)
[2]Q345D低合金钢在海洋潮差区的腐蚀规律及电化学行为研究[J]. 吴俊升,林超,彭冬冬,李晓刚. 机械工程学报. 2016(20)
[3]有关耐候钢的那些事儿[J]. 柯伟,董俊华. 中国公路. 2016(11)
[4]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)
[5]Effects of Cr, Ni and Cu on the Corrosion Behavior of Low Carbon Microalloying Steel in a Cl- Containing Environment[J]. Yanlei Zhou,Jun Chen,Yang Xu,Zhenyu Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2013(02)
[6]含钼耐候钢的腐蚀性能[J]. 刘志勇,汪兵,贺信莱,杨善武,陈吉清. 北京科技大学学报. 2013(01)
[7]低合金耐候钢在含氯离子环境中的腐蚀行为[J]. 高新亮,付贵勤,朱苗勇,邓志银. 北京科技大学学报. 2012(11)
[8]Cu和Cr对耐候钢的力学性能及耐蚀性能的影响[J]. 封辉,刘峰,王本贤,吴成义,刘玉宝,王福松. 材料热处理学报. 2012(01)
[9]等效电路拟合钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究[J]. 施锦杰,孙伟. 腐蚀科学与防护技术. 2011(05)
[10]不同品质怀地黄中金属元素含量的ICP-MS测定及其比较[J]. 王国庆,魏丽芳,董春红,符德学,孙雨安,侯晓杰. 光谱学与光谱分析. 2009(12)
博士论文
[1]紫外辐射对Q235碳钢/09CuPCrNi耐候钢大气腐蚀过程影响机制的研究[D]. 宋立英.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]稀土对低碳结构钢耐工业及海洋大气腐蚀性能的影响研究[D]. 米丰毅.昆明理工大学 2011
[3]微液滴现象在大气腐蚀过程中的作用[D]. 梁利花.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]高湿热海洋大气环境下耐候钢耐蚀性研究[D]. 葛秋辰.昆明理工大学 2016
[2]不同Ni含量的耐候钢在模拟高湿热海洋环境下的腐蚀行为研究[D]. 刘芮.昆明理工大学 2015
[3]高温条件下Ni-Cl--H2O体系、Ti-Cl--H2O体系及其混合体系电位-pH图的研究[D]. 周红娟.贵州大学 2009
[4]Si对碳钢耐大气腐蚀性能影响的研究[D]. 张起生.大连理工大学 2006
本文编号：3416669
【文章来源】：钢铁研究总院北京市
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
南海诸岛示意图西沙永兴岛鸟瞰图
如应用在货车，自销售以来的 20 年间，应用该钢种制造的火车已超。耐候钢在美国的裸露使用，有 1948 年 U.S.Steel 公司的 Gary 工厂在上混合在镀锌钢材里试用过几根耐候钢角钢的记载。但是，耐候钢真正是在建筑物领域方面的 Chicago Civic Center 大厦等，该大厦于 1958 年 年完工，并且在所有的外壁、柱、百叶窗上大量地使用了耐候钢。耐使用的还有桥梁建造上的 New River Gorge Bridge 大桥等，以及铁塔上2 为裸露使用耐候钢的美国 Chicago Civic Center 大厦和 New River Go耐候钢的裸露使用在美国非常盛行，目前成熟的耐候钢品种纳入 AST A242 系列，A588 系列，高性能钢 70W 和 100W，以及用作桥梁钢的性能耐候钢 HPS（High Performance Steel）系列，如典型牌号 HPS 485W耐候钢相比，HPS 的 C、P、S 含量显著地减少，在 HPS 485W 中增加防腐蚀和耐蚀的 Mo、Al 元素，使用 HPS 系列高性能耐候钢具有降低%、减轻重量约 28%的效果。高性能钢在美国的应用呈现逐年增加的态国的 42 个州已有数百座桥梁采用了高性能钢[16]。表 1-4 为美国部分耐17,18]。
相当于 JISG3114（含 Ni 先进耐候钢）牌号 C Si Mn P S Cu Ni Cr 其他SMA400WMODV12≤0.18≤0.35 ≤1.40≤0.035≤0.0350.50～1.000.70～1.70≤0.08—SMA490WMODV12≤0.55 ≤1.60SMA570WMODV12SMA400WMODV150.15～0.65≤1.250.30～0.502.50～3.50SMA490WMODV15≤1.40SMA570WMODV15
【参考文献】：
期刊论文
[1]高湿热海洋大气环境下温度和湿度对Q345钢耐蚀性能的影响[J]. 葛秋辰,汪兵,刘清友,甘国友. 机械工程材料. 2017(08)
[2]Q345D低合金钢在海洋潮差区的腐蚀规律及电化学行为研究[J]. 吴俊升,林超,彭冬冬,李晓刚. 机械工程学报. 2016(20)
[3]有关耐候钢的那些事儿[J]. 柯伟,董俊华. 中国公路. 2016(11)
[4]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)
[5]Effects of Cr, Ni and Cu on the Corrosion Behavior of Low Carbon Microalloying Steel in a Cl- Containing Environment[J]. Yanlei Zhou,Jun Chen,Yang Xu,Zhenyu Liu. Journal of Materials Science & Technology. 2013(02)
[6]含钼耐候钢的腐蚀性能[J]. 刘志勇,汪兵,贺信莱,杨善武,陈吉清. 北京科技大学学报. 2013(01)
[7]低合金耐候钢在含氯离子环境中的腐蚀行为[J]. 高新亮,付贵勤,朱苗勇,邓志银. 北京科技大学学报. 2012(11)
[8]Cu和Cr对耐候钢的力学性能及耐蚀性能的影响[J]. 封辉,刘峰,王本贤,吴成义,刘玉宝,王福松. 材料热处理学报. 2012(01)
[9]等效电路拟合钢筋锈蚀行为的电化学阻抗谱研究[J]. 施锦杰,孙伟. 腐蚀科学与防护技术. 2011(05)
[10]不同品质怀地黄中金属元素含量的ICP-MS测定及其比较[J]. 王国庆,魏丽芳,董春红,符德学,孙雨安,侯晓杰. 光谱学与光谱分析. 2009(12)
博士论文
[1]紫外辐射对Q235碳钢/09CuPCrNi耐候钢大气腐蚀过程影响机制的研究[D]. 宋立英.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]稀土对低碳结构钢耐工业及海洋大气腐蚀性能的影响研究[D]. 米丰毅.昆明理工大学 2011
[3]微液滴现象在大气腐蚀过程中的作用[D]. 梁利花.中国海洋大学 2009
硕士论文
[1]高湿热海洋大气环境下耐候钢耐蚀性研究[D]. 葛秋辰.昆明理工大学 2016
[2]不同Ni含量的耐候钢在模拟高湿热海洋环境下的腐蚀行为研究[D]. 刘芮.昆明理工大学 2015
[3]高温条件下Ni-Cl--H2O体系、Ti-Cl--H2O体系及其混合体系电位-pH图的研究[D]. 周红娟.贵州大学 2009
[4]Si对碳钢耐大气腐蚀性能影响的研究[D]. 张起生.大连理工大学 2006
本文编号：3416669
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