【摘 要】
:
本文通过模拟海洋环境下的周期浸润腐蚀实验研究了五种不同组织、成分的实验钢的耐腐蚀性能,并从锈层物相构成、锈层表面形貌、截面形貌及元素分布、极化曲线和交流阻抗谱等角度研究了其腐蚀机理。主要工作及研究结果如下:(1)设计了三种耐海水腐蚀钢,进行了周期浸润腐蚀实验和轧制及力学性能实验。实验结果表明所设计的B钢和C钢均具有超越09CuPV的耐海水腐蚀性能,且力学性能均达到了国内相关的供货标准要求。(2)X
论文部分内容阅读
本文通过模拟海洋环境下的周期浸润腐蚀实验研究了五种不同组织、成分的实验钢的耐腐蚀性能,并从锈层物相构成、锈层表面形貌、截面形貌及元素分布、极化曲线和交流阻抗谱等角度研究了其腐蚀机理。主要工作及研究结果如下:(1)设计了三种耐海水腐蚀钢,进行了周期浸润腐蚀实验和轧制及力学性能实验。实验结果表明所设计的B钢和C钢均具有超越09CuPV的耐海水腐蚀性能,且力学性能均达到了国内相关的供货标准要求。(2)XRD物相分析表明锈层主要由α-FeOOH、β-FeOOH、Fe2O3和Fe3O4构成;耐腐蚀性元素的加入促进了锈层主要保护性成分α-FeOOH的生成。SEM形貌观测表明耐腐蚀性元素的加入促进了块状堆叠的致密锈层的生成。EPMA截面形貌观测表明致密均匀的锈层是耐腐蚀的关键所在,疏松和有缝隙的锈层对基体的保护性极差;截面元素分布表明Cl元素为主要的腐蚀性元素在基体与内锈层之间偏聚,Cu元素为主要的保护性元素在内锈层偏聚。(3)极化曲线表明试样的自腐蚀电流随着腐蚀时间的延长先增加后减小,自腐蚀电位随着腐蚀时间的增加而升高。交流阻抗谱表明试样的腐蚀受到界面电荷转移速度和反应物扩散速度的控制,电荷转移电阻随时间先减小后增大,锈层电阻随时间增大。(4)失重率分析、XRD、SEM、极化曲线和阻抗谱均表明钢铁在海水中的腐蚀分为两个阶段。腐蚀时间在24h之前,基体表面主要生长导电良好的Fe3O4,同时试样表面变得粗糙,腐蚀面积增大,电流增大,电阻减小,腐蚀速度增加;腐蚀72h之后,主要由羟基氧化铁构成的保护性锈层基本形成,随腐蚀时间的继续增加,锈层厚度增加且越来越致密,腐蚀电阻增加,腐蚀速度减小。(5)耐腐蚀性元素主要在促进保护性的α-FeOOH的生成和增加锈层致密性方面发挥作用。
其他文献
有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)具有自发光,视角宽,重量轻,材料种类多及能耗低等优点成为研究热点,随着OLEDs技术的飞速发展,其在照明、显示等领域已经逐渐达到商业应用的水平;OLEDs发展的逐渐成熟使得人们对于实现电泵浦有机固体激光器的目标充满了希望,本文主要利用银纳米材料的表面等离子共振(Surface plasma resonance,
随着工业化的推进,世界各国面临着严重的能源危机和环境恶化问题,这使人们意识到传统能源的局限性,在利用传统能源的同时,着手研究价格低廉、储能丰富、环境友好的新能源材料。锂离子电池因有少的自放电、长的循环寿命、高的能量密度和对环境友好等优点,成为众多研究者关注的热点之一。当下,已经商业化且被广泛应用的石墨材料作为锂离子电池的负极材料,因其低的理论容量、低的安全性能使得它在锂电池的发展中受到了一定限制。
抗生素耐药菌的发展和流行已对全球公共卫生构成严重威胁。随着抗生素耐药水平的持续升高,迫切需要进行新型抗菌制剂的开发及其生态安全性评估。贵金属纳米材料(Noble metal-based nanomaterials,NMNs)作为新型抗菌剂,正被大量研制并用于医疗、生活等各种抗菌领域。值得注意的是,目前关于这些新型抗菌剂的抗菌效果以及对抗生素耐药的影响信息仍十分有限,将不利于其研发及安全利用。基于此
定向凝固技术因为具有能控制热流的传递方向,更好的控制凝固组织的晶粒取向,消除横向晶界等在材料制备中的优势而受到广泛关注。对定向凝固的研究奠定了现代凝固理论的基础。磁场对凝固过程有着复杂的影响,目前对强磁场下定向凝固的研究还不够充分,磁场对定向凝固过程的作用机制还需要进一步探索。本文以富Al端Al-Fe合金为研究对象,借助光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射多种检测手段,考察了凝固速率、梯度磁场和匀强
在微纳精密器件中,纳米棒等一维纳米材料常作为结构性支撑部件,不可避免受到载荷作用。相较于拉伸、压缩和扭转等单一载荷,扭拉、扭压组合加载是器件实际使用中更为常见的载荷形式,深入研究一维纳米材料组合加载下的力学行为十分必要。本学位论文针对该课题利用分子动力学仿真开展研究,主要内容包括:(1)力学性能研究。研究了纳米棒扭拉、扭压组合加载应力应变响应,揭示了轴向扭转加载对其拉伸或压缩初始应力、弹性模量、屈
在当前资源短缺和环境污染问题越来越严重的情况下,固体废弃物的资源化利用已成为了当今社会研究的焦点。河北省承德地区是我国北方著名的钒钛生产基地,蕴藏着丰富的钒钛磁铁矿资源。钒钛磁铁矿经过多次提钒之后产生了大量的尾矿,这对生态环境造成了非常严重的破坏。因此,综合考虑到材料、能源和环保等领域之后,本文提出了一种综合利用提钒尾矿来制备锂离子电池正极材料LiFePO4和高性能石油支撑剂的方法。将提钒尾矿与硫
随着人类社会的不断发展,石油、煤矿等不可再生资源储量不断减少,人类对于资源的开发方向也逐渐由陆地转向海洋。针对我国海洋平台用钢合金成本较高、生产加工工艺复杂和关键部位高强度钢主要依赖进口等现状,本文通过采用C-Mn微合金化思路配合TMCP与精简化热处理技术,开发典型厚度30mm的690MPa级海洋平台用中锰钢中厚板,在保证高性能的基础上降低生产成本,节约能耗。通过对不同热处理工艺实验钢组织演变规律
近年来,非晶合金及纳米晶合金由于其优异的软磁性能吸引了众多人的研究;自1988年Yoshizawa等人研究出FINEMET纳米晶合金以来,Fe-Cu-Nb-Si-B非晶合金也变得越来越受人重视。由Fe-Cu-Nb-Si-B非晶合金在晶化温度附近进行退火处理,可获得具有更加优良软磁性能的纳米晶合金,且其晶化结果对纳米晶的软磁性能影响很大,但现在对该系列非晶合金晶化时的晶化动力学却研究甚少。本文通过熔
传统Cr13型马氏体不锈钢具有很高的强度和硬度及良好耐腐蚀性,但塑韧性较差。虽然可通过淬火+回火的传统热处理工艺对其力学性能进行调整,但由于强度和塑韧性此消彼长,无法获得良好的综合力学性能,因而极大地限制了工业生产中的广泛应用。淬火+配分(Q&P)工艺是针对马氏体不锈钢提出的热处理新工艺,意在通过配分过程中利用碳原子的仲平衡扩散来稳定奥氏体,使得最终室温下获得马氏体+残留奥氏体复相组织,从而改善马
半连续铸造是制备铝合金的基本手段之一。使合金成分在宏观尺寸范围内均匀化,改善铸态组织对于提高大尺寸的铝合金材料性能具有重要意义。本课题是国家自然基金面上项目“半连续铸造铝合金宏观偏析的外场调控及机理研究”的重要组成部分,主要研究电磁场和熔体强剪切处理对铝合金合金元素宏观偏析行为的影响。本文的主要内容包括:(1)低频电磁场和熔体强剪切处理对7050铝合金DC铸锭宏微观组织及宏观偏析的影响。(2)低频