Q460NH钢中夹杂物诱发微纳米腐蚀起源的机理及调控
发布时间：2023-04-25 02:09
高强耐候钢作为一种低合金钢被广泛应用于海洋工程建设等基础建设之中。本文以Q460NH钢为研究对象,采用极化曲线、交流阻抗谱、电子背散射衍射(EBSD)、扫描原子力显微镜(SKPFM)、导电原子力显微镜(CSAFM)、扫描振动电极(SVET)等宏观与微观电化学技术结合浸泡试验、周浸实验和X射线衍射(XRD)等手段,研究了高温、高湿、高盐雾严酷海洋大气环境下耐候钢中夹杂物等微观组织结构诱发腐蚀的微纳米起源机理与调控,并得到以下主要的结论:Al脱氧Q460NH钢中主要的夹杂物为高硬度的A1203夹杂,在其周围存在大量的微缝隙和高密度的晶格畸变区。A1203夹杂作为绝缘体,无法和钢基体构成腐蚀电偶,且其稳定性要高于钢基体。A1203夹杂周围不连续的缝隙,会导致侵蚀性离子的聚集并诱发缝隙腐蚀的萌生。夹杂物周围高密度的晶格畸变可以降低阳极电极电位,提高晶格畸变区钢基体的活性。腐蚀过程中畸变区和非畸变区的钢基体可以构成腐蚀电偶,促进腐蚀的发展。腐蚀萌生早期的局部腐蚀电流主要来于夹杂物周围钢基体的溶解。随着腐蚀的发展,腐蚀产物不断在蚀坑上方堆积,Cl-等侵蚀性离子在蚀坑内富集,形成氧浓差电池效应及酸化...
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 钢中夹杂物研究进展
2.1.1 钢中夹杂物的分类及控制研究
2.1.2 钢中夹杂物对钢材性能的影响研究
2.1.3 钢中夹杂物评级
2.2 夹杂物对钢材耐腐蚀性能影响的研究进展
2.2.1 碳钢中夹杂物对腐蚀性能影响的研究
2.2.2 不锈钢中夹杂物对腐蚀性能影响的研究进展
2.3 夹杂物诱发腐蚀的机理研究进展
2.3.1 阳极夹杂物诱发腐蚀机理
2.3.2 阴极夹杂物诱发腐蚀机理
2.3.3 夹杂物对氢致开裂和腐蚀疲劳断裂的影响
2.4 夹杂物诱发腐蚀的研究方法
2.4.1 微区电化学方法
2.4.2 腐蚀形貌物理观测法
3 Q460NH钢在严酷海洋大气环境下的腐蚀行为
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验材料及溶液
3.2.2 钢中微观组织观测
3.2.3 宏观电化学测试
3.2.4 周浸实验
3.2.5 腐蚀形貌观测
3.3 实验结果
3.3.1 钢中显微组织结构表征
3.3.2 电化学极化曲线和交流阻抗谱
3.3.3 腐蚀速率分析
3.3.4 腐蚀产物分析
3.3.5 Q460NH钢在严酷海洋大气环境下的表面腐蚀形貌
3.4 本章小结
4 Al脱氧Q460NH钢腐蚀的微纳米起源机理
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验材料及溶液
4.2.2 试样表征
4.2.3 浸泡实验
4.2.4 微区电化学信息测试
4.3 实验结果
4.3.1 钢中Al2O3夹杂的形态
4.3.2 Al2O3夹杂和钢基体的微区电化学信息表征
4.3.3 Al2O3夹杂诱发腐蚀的早期腐蚀形貌
4.3.4 Al2O3夹杂诱发局部腐蚀电流的原位观测
4.3.5 Al2O3夹杂物诱发腐蚀起源的微纳米机理
4.4 本章小结
5 RE-Al复合脱氧Q460NH钢腐蚀的微纳米起源机理
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 实验材料及溶液
5.2.2 试样表征
5.2.3 浸泡实验
5.2.4 微区电化学信息测试
5.3 实验结果
5.3.1 钢中稀土改性夹杂物的形态
5.3.2 稀土改性夹杂和钢基体的微区电化学信息表征
5.3.3 稀土改性夹杂物诱发腐蚀的早期腐蚀形貌
5.3.4 稀土改性夹杂诱发局部腐蚀电流的原位观测
5.3.5 稀土改性夹杂物诱发腐蚀起源的微纳米机理
5.4 本章小结
6 夹杂物和珠光体在诱发腐蚀过程中的竞争作用
6.1 引言
6.2 实验方法
6.2.1 实验材料及溶液
6.2.2 微区电化学信息测试
6.2.3 浸泡实验
6.3 实验结果
6.3.1 钢中珠光体组织分析
6.3.2 夹杂物与珠光体诱发腐蚀过程的观测
6.3.3 夹杂物与珠光体诱发腐蚀过程中的竞争机理
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3800488
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 钢中夹杂物研究进展
2.1.1 钢中夹杂物的分类及控制研究
2.1.2 钢中夹杂物对钢材性能的影响研究
2.1.3 钢中夹杂物评级
2.2 夹杂物对钢材耐腐蚀性能影响的研究进展
2.2.1 碳钢中夹杂物对腐蚀性能影响的研究
2.2.2 不锈钢中夹杂物对腐蚀性能影响的研究进展
2.3 夹杂物诱发腐蚀的机理研究进展
2.3.1 阳极夹杂物诱发腐蚀机理
2.3.2 阴极夹杂物诱发腐蚀机理
2.3.3 夹杂物对氢致开裂和腐蚀疲劳断裂的影响
2.4 夹杂物诱发腐蚀的研究方法
2.4.1 微区电化学方法
2.4.2 腐蚀形貌物理观测法
3 Q460NH钢在严酷海洋大气环境下的腐蚀行为
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验材料及溶液
3.2.2 钢中微观组织观测
3.2.3 宏观电化学测试
3.2.4 周浸实验
3.2.5 腐蚀形貌观测
3.3 实验结果
3.3.1 钢中显微组织结构表征
3.3.2 电化学极化曲线和交流阻抗谱
3.3.3 腐蚀速率分析
3.3.4 腐蚀产物分析
3.3.5 Q460NH钢在严酷海洋大气环境下的表面腐蚀形貌
3.4 本章小结
4 Al脱氧Q460NH钢腐蚀的微纳米起源机理
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验材料及溶液
4.2.2 试样表征
4.2.3 浸泡实验
4.2.4 微区电化学信息测试
4.3 实验结果
4.3.1 钢中Al2O3夹杂的形态
4.3.2 Al2O3夹杂和钢基体的微区电化学信息表征
4.3.3 Al2O3夹杂诱发腐蚀的早期腐蚀形貌
4.3.4 Al2O3夹杂诱发局部腐蚀电流的原位观测
4.3.5 Al2O3夹杂物诱发腐蚀起源的微纳米机理
4.4 本章小结
5 RE-Al复合脱氧Q460NH钢腐蚀的微纳米起源机理
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 实验材料及溶液
5.2.2 试样表征
5.2.3 浸泡实验
5.2.4 微区电化学信息测试
5.3 实验结果
5.3.1 钢中稀土改性夹杂物的形态
5.3.2 稀土改性夹杂和钢基体的微区电化学信息表征
5.3.3 稀土改性夹杂物诱发腐蚀的早期腐蚀形貌
5.3.4 稀土改性夹杂诱发局部腐蚀电流的原位观测
5.3.5 稀土改性夹杂物诱发腐蚀起源的微纳米机理
5.4 本章小结
6 夹杂物和珠光体在诱发腐蚀过程中的竞争作用
6.1 引言
6.2 实验方法
6.2.1 实验材料及溶液
6.2.2 微区电化学信息测试
6.2.3 浸泡实验
6.3 实验结果
6.3.1 钢中珠光体组织分析
6.3.2 夹杂物与珠光体诱发腐蚀过程的观测
6.3.3 夹杂物与珠光体诱发腐蚀过程中的竞争机理
6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3800488
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3800488.html
