典型金属材料海洋环境大气暴露试验与实海加速腐蚀试验相关性研究

发布时间：2017-08-19 18:07

  本文关键词：典型金属材料海洋环境大气暴露试验与实海加速腐蚀试验相关性研究

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【摘要】：金属材料是国家工程建设,国防建设重要基础。如何准确、快速评价金属材料在大气环境中的腐蚀行为,加速模拟腐蚀试验和户内外试验结果相关性的研究是当今腐蚀与防护研究的主要课题之一。海洋大气环境下的材料腐蚀是大气腐蚀研究的很重要的组成部分,本文将围绕湛江东海岛严酷海洋大气环境下的腐蚀展开研究。首先进行选材选取三种不同腐蚀速率碳钢Q235、铜、不锈钢304进行自然暴晒挂片试验,同时进行环境腐蚀数据采集数和分析。周期取样后通过腐蚀失厚分析,数码相机、体式显微镜和扫描电镜对腐蚀锈层腐蚀过程的形貌记录分析以及XRD和EDS对锈层成分、结构检测分析研究其腐蚀行为和腐蚀机理。参照金属腐蚀行为,腐蚀机理及周浸腐蚀装置设计原理,完成实海加速腐蚀装置研制并试验。通过实海加速腐蚀试验和盐雾实验两种加速腐蚀试验模拟实际海洋大气环境挂片试验,研究其相关性。通过以上研究可以得到如下主要结论:1、在海洋大气环境下Q235、铜和304的腐蚀速率基本处于稳定状态。Q235耐蚀性差,腐蚀速率较高,随着腐蚀时间延长基体表面会均匀覆盖较厚的锈层;铜表现出了较好的耐蚀性,腐蚀速率较低,基体表面会均匀覆盖薄锈层;304只有局部点蚀。2、实海加速腐蚀试验过程模拟了海洋大气环境下的材料腐蚀过程中的干湿循环过程。90天的实海加速腐蚀试验很好的模拟出高温、高湿、高雨量和高日照的自然暴晒腐蚀过程的特征。3、盐雾试验尽管能在样品表面形成液膜腐蚀,但没有干燥过程,样品的腐蚀过程及腐蚀形貌与自然暴晒腐蚀试验的模拟性差,而且Q235和铜在盐雾试验条件下的腐蚀速率是自然暴晒腐蚀试验的2和5倍加速性较差,所以相关性差。4、实海加速腐蚀试验中Q235和铜的锈层形成过程均与自然暴晒腐蚀试验相似,Q235锈层疏松多孔、附着性差,表面宏观和微观形貌与自然暴晒腐蚀试验相符;Q235锈层组分与自然暴晒腐蚀试验相同,均为Fe2O3,Fe3O4,α,β,γ-Fe OOH;Q235和铜的腐蚀动力学曲线的结果与自然暴晒腐蚀试验相符基本吻合且均符合幂函数模型D=Atn,故模拟性好;Q235和铜在实海加速腐蚀试验条件下的腐蚀速率是自然暴晒腐蚀试验的10和12倍,故加速性好;所以实海加速腐蚀试验与自然暴晒腐蚀试验具有较好的相关性。本文创新点:完成了新型加速装置--实海加速腐蚀装置的研制,将实海加速腐蚀装置安装在同环境的海洋大气环境下进行实海加速腐蚀试验,实海加速腐蚀试验与海洋大气环境暴晒试验的结果具有很好的相关性。
【关键词】：海洋大气腐蚀 加速腐蚀 盐雾试验 相关性
【学位授予单位】：广东海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 论文研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 自然暴晒腐蚀试验国内外研究现状11-13
• 1.2.2 室内加速腐蚀国内外研究现状13-15
• 1.2.3 腐蚀相关性国内外研究现状15
• 1.3 本文主要研究内容15-17
• 2 自然暴晒场腐蚀环境参数采集和分析17-22
• 2.1 PH自动气象站腐蚀因子采集17-21
• 2.1.1 暴晒场温度采集和分析17-18
• 2.1.2 暴晒场湿度采集和分析18-19
• 2.1.3 暴晒场风速采集和分析19-20
• 2.1.4 暴晒场降雨量采集和分析20-21
• 2.2 本章小结21-22
• 3 海洋大气环境暴晒实验22-32
• 3.1 试验方法22-24
• 3.1.1 试验地点22
• 3.1.2 试样的制备22-23
• 3.1.3 试样处理及检测方法23-24
• 3.2 实验结果与分析24-31
• 3.2.1 腐蚀失厚分析24-26
• 3.2.2 腐蚀形貌分析26-30
• 3.2.3 腐蚀产物成分分析30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 4 实海加速腐蚀试验装置设计、制造及实海加速腐蚀实验32-48
• 4.1 实海加速腐蚀试验装置研制32-35
• 4.1.1 设计原理32
• 4.1.2 实海加速腐蚀装置的设计32-33
• 4.1.3 实海加速装置各部分的设计及元件的选择33-34
• 4.1.4 实海加速装置制造及安装34-35
• 4.2 实海加速腐蚀装置浸润时间选择调试35-39
• 4.2.1 全浸36-37
• 4.2.2 浸润 15min，干燥 45min37-39
• 4.2.3 浸润 10min，干燥 30min39
• 4.3 实海加速腐蚀试验39-46
• 4.3.1 腐蚀失厚分析40-41
• 4.3.2 腐蚀形貌分析41-46
• 4.3.3 腐蚀产物成分分析46
• 4.4 本章小结46-48
• 5 盐雾试验48-53
• 5.1 实验方法48
• 5.2 实验结果与分析48-52
• 5.2.1 腐蚀失厚分析48-50
• 5.2.2 腐蚀形貌分析50-52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 自然暴晒试验与加速腐蚀试验相关性研究53-64
• 6.1 模拟性分析53-60
• 6.1.1 模拟性定性分析53-56
• 6.1.2 模拟性定量分析56-57
• 6.1.3 腐蚀动力学曲线的灰关联分析57-59
• 6.1.4 腐蚀动力学曲线的相关系数分析59-60
• 6.2 加速性分析60-63
• 6.3 本章小结63-64
• 7 结论与展望64-66
• 7.1 主要结论64
• 7.2 论文创新点64
• 7.3 展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 作者简介71-72
• 导师简介72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：702159