不锈钢缝隙腐蚀行为的多物理场仿真模拟
发布时间：2021-09-04 16:04
304不锈钢是应用极为广泛的一种铬-镍不锈钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,无热处理硬化现象,已成为石油化工、汽车、医疗、船舶、核电等领域广泛使用的重要材料。尽管304不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀性能,但局部腐蚀却是其主要的破坏形式,缝隙腐蚀就是不锈钢这种易钝化材料经常发生的一种局部腐蚀,影响不锈钢使用寿命,制约了不锈钢应用范围。缝隙腐蚀多物理场模拟涵盖了电极动力学、溶液化学以及无机化学,它们会随时间发生变化影响后续反应进程,而了解这些变化有助于深入了解不锈钢缝隙腐蚀机理,做出相对应的预防和控制措施。在本文中,通过多物理场耦合模拟技术,研究了 304-304不锈钢同种金属在0.6 mol/L、pH=6.5的NaCl溶液中的缝隙腐蚀行为,以及304不锈钢-碳钢、304不锈钢-钛异种金属缝隙腐蚀行为,揭示了缝隙生长动力学和溶液水化学的瞬态变化过程,力图澄清缝隙腐蚀的微观机制。（1）对于304-304不锈钢缝隙,在腐蚀过程中,靠近缝隙开口位置处腐蚀最严重,缝隙腐蚀从缝隙口向缝隙底逐渐减弱。缝隙内的电位从缝隙底部的-0.35V增加到缝隙开口的-0.21V,而缝隙底部电流变化较平缓,最小电流仅为0.0...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１缝隙几何示意图
?第三章３０４－３０４不锈钢缝隙腐蚀模拟???１２?Ｆ??｜??｜８：?：??ｔ?６－?Ｔ??Ｃ?＿??召？?■??｜?４－?：??ａ２．?Ｊ??０?－?—?’（ｂ）??．．＜■■■■?Ｉ?．．．．?Ｉ?．?．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?■．??０１２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．３模型预测的ｔ＝９０ｈ?３０４不锈钢沿缝隙底部至缝隙开口处（ａ）电位分布（ｂ）电流分布??Ｆｉｇ．?３．３．?（ａ）?Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｖｓ．?ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?ｔｏ??ｏｐｅｎｉｎｇ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??１．０?￣??？?８?Ｖ?ｊ??ＪＥ：?＼１??０．３?－?Ｖ??Ｑ?２?Ｉ?■?？?１?■?？?■?＿?ｉ?？?■?■?■?■?■?■?■?？．瞧■?■?？?■?ｉ?■…■?ｉ?■?？?？?？?ｉ?■?■?■?？?１?■?１?？?■：??＇?０?１?２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．４?ｔ＝９０时３０４不锈钢沉淀孔隙度沿缝隙底至缝隙开口分布??Ｆｉｇ．?３．４?Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??２３??
?第三章３０４－３０４不锈钢缝隙腐蚀模拟???１２?Ｆ??｜??｜８：?：??ｔ?６－?Ｔ??Ｃ?＿??召？?■??｜?４－?：??ａ２．?Ｊ??０?－?—?’（ｂ）??．．＜■■■■?Ｉ?．．．．?Ｉ?．?．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?■．??０１２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．３模型预测的ｔ＝９０ｈ?３０４不锈钢沿缝隙底部至缝隙开口处（ａ）电位分布（ｂ）电流分布??Ｆｉｇ．?３．３．?（ａ）?Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｖｓ．?ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?ｔｏ??ｏｐｅｎｉｎｇ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??１．０?￣??？?８?Ｖ?ｊ??ＪＥ：?＼１??０．３?－?Ｖ??Ｑ?２?Ｉ?■?？?１?■?？?■?＿?ｉ?？?■?■?■?■?■?■?■?？．瞧■?■?？?■?ｉ?■…■?ｉ?■?？?？?？?ｉ?■?■?■?？?１?■?１?？?■：??＇?０?１?２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．４?ｔ＝９０时３０４不锈钢沉淀孔隙度沿缝隙底至缝隙开口分布??Ｆｉｇ．?３．４?Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Simulation for Crevice Corrosion of 304 Stainless Steel in Sodium Chloride Solution[J]. WANG Wei 1,2,3 , SUN Hu-yuan 1,3* , SUN Li-juan 1,3 , SONG Zu-wei 1,2,3 and ZANG Bei-ni 1,2,3 1. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, P. R. China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, P. R. China; 3. Shandong Provincial Key Ialoratory of Corrosion Science, Qingdao 266071, P. R. China. Chemical Research in Chinese Universities. 2010(05)
[2]INVESTIGATION OF CHEMICAL AND ELECTROCHEMICAL CHANGES WITHIN CORROSION CRACKS——Ⅰ.Interrelations between Currents,C1- migration and pH values[J]. 左景伊,金志强. Chinese Journal of Chemical Engineering. 1984(00)
本文编号：3383574
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１缝隙几何示意图
?第三章３０４－３０４不锈钢缝隙腐蚀模拟???１２?Ｆ??｜??｜８：?：??ｔ?６－?Ｔ??Ｃ?＿??召？?■??｜?４－?：??ａ２．?Ｊ??０?－?—?’（ｂ）??．．＜■■■■?Ｉ?．．．．?Ｉ?．?．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?■．??０１２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．３模型预测的ｔ＝９０ｈ?３０４不锈钢沿缝隙底部至缝隙开口处（ａ）电位分布（ｂ）电流分布??Ｆｉｇ．?３．３．?（ａ）?Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｖｓ．?ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?ｔｏ??ｏｐｅｎｉｎｇ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??１．０?￣??？?８?Ｖ?ｊ??ＪＥ：?＼１??０．３?－?Ｖ??Ｑ?２?Ｉ?■?？?１?■?？?■?＿?ｉ?？?■?■?■?■?■?■?■?？．瞧■?■?？?■?ｉ?■…■?ｉ?■?？?？?？?ｉ?■?■?■?？?１?■?１?？?■：??＇?０?１?２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．４?ｔ＝９０时３０４不锈钢沉淀孔隙度沿缝隙底至缝隙开口分布??Ｆｉｇ．?３．４?Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??２３??
?第三章３０４－３０４不锈钢缝隙腐蚀模拟???１２?Ｆ??｜??｜８：?：??ｔ?６－?Ｔ??Ｃ?＿??召？?■??｜?４－?：??ａ２．?Ｊ??０?－?—?’（ｂ）??．．＜■■■■?Ｉ?．．．．?Ｉ?．?．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?．．．．?Ｉ?■．??０１２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．３模型预测的ｔ＝９０ｈ?３０４不锈钢沿缝隙底部至缝隙开口处（ａ）电位分布（ｂ）电流分布??Ｆｉｇ．?３．３．?（ａ）?Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｖｓ．?ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?ｔｏ??ｏｐｅｎｉｎｇ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??１．０?￣??？?８?Ｖ?ｊ??ＪＥ：?＼１??０．３?－?Ｖ??Ｑ?２?Ｉ?■?？?１?■?？?■?＿?ｉ?？?■?■?■?■?■?■?■?？．瞧■?■?？?■?ｉ?■…■?ｉ?■?？?？?？?ｉ?■?■?■?？?１?■?１?？?■：??＇?０?１?２３４５６７８??Ｄｉｓｔａｎｃｅ?ｆｒｏｍ?ｃｒｅｖｉｃｅ?ｔｉｐ?／ｃｍ??图３．４?ｔ＝９０时３０４不锈钢沉淀孔隙度沿缝隙底至缝隙开口分布??Ｆｉｇ．?３．４?Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｐｏｒｏｓｉｔｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｆｏｒ?３０４?ｓｔａｉｎｌｅｓｓ?ｓｔｅｅｌ?ａｔ?ｔ＝９０ｈ．??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical Simulation for Crevice Corrosion of 304 Stainless Steel in Sodium Chloride Solution[J]. WANG Wei 1,2,3 , SUN Hu-yuan 1,3* , SUN Li-juan 1,3 , SONG Zu-wei 1,2,3 and ZANG Bei-ni 1,2,3 1. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, P. R. China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, P. R. China; 3. Shandong Provincial Key Ialoratory of Corrosion Science, Qingdao 266071, P. R. China. Chemical Research in Chinese Universities. 2010(05)
[2]INVESTIGATION OF CHEMICAL AND ELECTROCHEMICAL CHANGES WITHIN CORROSION CRACKS——Ⅰ.Interrelations between Currents,C1- migration and pH values[J]. 左景伊,金志强. Chinese Journal of Chemical Engineering. 1984(00)
本文编号：3383574
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3383574.html
