交变应力对E690钢腐蚀电化学行为的影响

发布时间：2024-04-02 21:43

　　E690钢作为海洋工程用钢,在服役中将受到环境与工况产生的交变应力的作用,这将对其服役安全产生影响。本工作对不同频率、应力比弹性交变应力下E690钢在3.5wt%NaCl溶液中的各电化学参数进行测量,系统研究了频率和应力比对E690钢腐蚀电化学行为的影响规律。结合超景深三维显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)等微观分析手段,探讨了交变应力对腐蚀电化学行为的影响机制。并在此基础上,研究了交变应力对外加电流阴极保护行为的影响规律,主要研究结果如下:(1)弹性交变应力通过在E690钢表面产生活性位点影响其腐蚀速率,活性位点的密度与频率f正相关。f≤1.0Hz时,活性位点均能有效参与电化学反应,腐蚀速率随频率增加而上升;f>1.0Hz时,活性位点不能充分参与反应,腐蚀速率受氧扩散过程的控制,不再随频率发生变化。(2)交变应力比对腐蚀过程的影响规律分段。当应力比R≤0.6时,应力波动因素为主导,腐蚀速率随应力比的升高而降低;当应力比超过0.6时,平均应力水平因素为主导,腐蚀速率开始回升,至R达0.8以上时趋于稳定,并与受同水平恒应力时的结果相当。(3)交变应力将...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1SEM下E690钢的微观组织形貌

10第2章实验材料与方法2.1实验材料本次工作采用某钢厂试制的E690低碳贝氏体海洋工程用钢（简称E690钢）作为实验材料，其主要化学成分见表2.1。E690钢的组织主要为贝氏体，见图2.1。主要力学指标符合有关标准，见表2.2。表2.1实验用E690钢的主要化学成分（%）CSi....

图2.2交变应力下电化学实验试样(a)，装置示意图(b)

11图2.2交变应力下电化学实验试样(a)，装置示意图(b)2.2电化学实验电化学测试采用传统的三电极体系。E690试样、饱和甘汞电极（SCE）和铂片分别作为工作电极（WorkingElectrode，WE）、参比电极（ReferenceElectrode，RE）与对电极（Cou....

图3.1不同加载频率下E690钢在3.5wt%NaCl溶液中的开路电位随时间的变化

13第3章交变频率对E690钢腐蚀电化学行为的影响3.1前言随着海洋油气开发技术的日益进步，海洋平台的服役水深不断增加。在远海地区，风、浪、潮的影响更加明显，环境载荷的效应不可忽略。海洋平台在服役过程中，将受到由海洋波浪提供的频率0.01~1Hz量级的低频交变应力。与静应力相比，....

图3.2不同加载频率下E690钢在3.5wt%溶液中的腐蚀电流密度和极化电阻

14线性极化法的扫描范围很小，对试样表面的扰动十分微弱，可以将其结果视为材料稳态下的腐蚀速率。图3.2是试样的线性极化电阻Rp和腐蚀电流密度Icorr随加载频率的变化情况。各参数由Cview软件拟合获得。其中，Icorr由式(3-1)求得：Ic=BRp(3-1)式中，B是Ster....

本文编号：3946246