应力比对D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

发布时间：2017-11-25 08:28

  本文关键词：应力比对D36钢腐蚀疲劳裂纹扩展的影响

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【摘要】：近年来,随着人类对海洋资源的开发和利用,钢平台发挥了越来越重要的作用。然而海洋钢平台所处的环境非常恶劣,受到力学因素和环境因素的双重影响易发生腐蚀疲劳破坏。腐蚀疲劳是金属材料在交变应力和腐蚀环境共同作用下的一种失效模式,是海洋工程构件的主要失效模式之一。由此,对材料腐蚀疲劳特性的研究是非常必要的。为了减少和预防钢的腐蚀疲劳破坏,很多工程都采用了阴极保护技术,对阴极保护条件下平台钢材料的腐蚀疲劳问题应该引起我们足够的关注。针对腐蚀疲劳的重要力学因素—应力比和腐蚀疲劳的重要特性—稳定裂纹扩展速率,本文主要进行了不同应力比、不同环境D36钢疲劳裂纹扩展的研究、施加极化电位对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响以及高强钢腐蚀疲劳机制等几个方面的工作：1采用三点弯曲实验研究了不同应力比对分别处于空气、海水和极化电位下的D36钢疲劳裂纹扩展速率的影响。在各个环境中应力比分别采用0.1,0.3,0.5,并对比各应力比下da/dN-△K曲线。结果表明：(1)空气中应力比对Pairs区的疲劳裂纹扩展速率影响不大且应力比越大曲线越向低ΔK方向移动；(2)海水腐蚀会加快疲劳裂纹扩展,但疲劳裂纹扩展速率很大时可忽略环境影响,且应力比越大Pairs区腐蚀疲劳裂纹扩展速率越大；2通过三电极体系在各试件上分别施加-400mv,-600mv,-800mv,-1000mv,-1200mv电位,通过不同电位下da/dN-△K曲线对比,得出强阴极极化(-1200mv)和阳极极化(-400mv)均不利于钢的保护,R=0.1的最佳保护电位为-800mv;3将R=0.1保护电位(-800mv)和-600mv分别施加到R=0.3和0.5的腐蚀疲劳试件上。结果表明,该保护电位保护效果随着应力比的增大逐渐减弱,且在-800mv电位下,随着应力比的增大氢脆作用增强,相反,-600mv的保护作用逐步增强。由此推测阴极保护的最理想方法是保证裂尖电流不变。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.1;TG172

【参考文献】

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1 王俭秋,李劲,柯伟;极化和频率对A537钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响[J];腐蚀科学与防护技术;1997年04期

2 欧阳辉,刘俊洲,苏小燕,王燕生;应力比R对疲劳裂纹扩展速率的影响[J];固体力学学报;1984年04期

3 陈胜利;兰志刚;宋积文;;海洋石油平台的腐蚀监测技术[J];全面腐蚀控制;2010年06期

4 张脉松;尹鹏飞;马长江;;海洋平台外加电流阴极保护技术[J];全面腐蚀控制;2013年03期

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1 刘楠;海洋平台结构的断裂分析[D];中国海洋大学;2013年

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本文编号：1225392