船用鋼海水腐蝕與檢測(cè)研究.pdf

1、海洋環(huán)境是一種非常嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，各種材料在使用過(guò)程中始終面臨著惡劣的海洋腐蝕環(huán)境，由海水腐蝕所引發(fā)事故的經(jīng)濟(jì)損失所占的比例相當(dāng)高。 目前對(duì)船用鋼耐蝕性能的評(píng)價(jià)方法主要是實(shí)海掛片試驗(yàn)，該方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件真實(shí)，操作簡(jiǎn)單，結(jié)果比較可靠。但是該試驗(yàn)方法還存在以下不足：試驗(yàn)周期長(zhǎng)，一般最短試驗(yàn)周期為1年；環(huán)境因素?zé)o法控制；試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性較差；由于試樣丟失而造成試驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)較高。這些不足是制約新材料新工藝快速應(yīng)用的主要問(wèn)題。

2、 本文主要研究三種典型船用鋼A、B、C在不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下的耐蝕性能。通過(guò)電化學(xué)試驗(yàn)，探討了不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件對(duì)材料的腐蝕的影響，得到了材料在不同實(shí)驗(yàn)條件下的腐蝕規(guī)律，并從數(shù)學(xué)的角度，找出不同試驗(yàn)條件下的腐蝕速度隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系，得到了適合于所選材料在本地區(qū)海水環(huán)境腐蝕的模擬公式。本文的主要結(jié)論如下： 1．通過(guò)實(shí)海腐蝕電位監(jiān)測(cè)，B的穩(wěn)定電位最正，C次之，A最負(fù)。其結(jié)果與室內(nèi)模擬靜水條件下得到的結(jié)果有差別。 2．

3、分別對(duì)實(shí)海全浸的試樣進(jìn)行了線性極化以及交流阻抗測(cè)試，得到瞬時(shí)腐蝕速度(icorr)和極化電阻(Rp)隨浸泡時(shí)間的變化，表明其變化是表面銹層的堆積與海水溫度變化所帶來(lái)的影響的共同作用的結(jié)果。 3．采用四種阻抗模型對(duì)EIS數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬和，表明全浸可分為四個(gè)階段，浸泡初期，等效電路僅由雙電層電容(Cdl)和電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rt)構(gòu)成。隨時(shí)間延長(zhǎng)，等效電路中出現(xiàn)了反映界面性質(zhì)的腐蝕產(chǎn)物層電容(Cf)和電阻(Rf)。隨時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，阻抗

4、模型中出現(xiàn)了由于微生物而導(dǎo)致的電容及電阻，通過(guò)Cdl和Rt隨浸泡時(shí)間的變化表征了材料的腐蝕行為。 4．對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行激光拉曼分析，得到腐蝕產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)成分，外層腐蝕產(chǎn)物主要由γ-FeOOH構(gòu)成，并有少量α-Fe2O3，內(nèi)銹層主要由α-Fe2O3、Fe3O4構(gòu)成，其中也伴有少量γ-FeOOH。 5．室內(nèi)模擬充氣攪拌條件下，材料的穩(wěn)定電位排序與實(shí)海全浸一致，并且其瞬時(shí)腐蝕速度(icorr)和極化電阻(Rp)隨浸泡時(shí)間的變化也與

5、實(shí)海一致，這說(shuō)明室內(nèi)充氣攪拌條件得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以很好的重現(xiàn)實(shí)海條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 6．兩種室內(nèi)模擬方法得到的交流阻抗結(jié)果與實(shí)海有較大差別，原因可能是海水中微生物的影響不同，實(shí)海中微生物的影響較強(qiáng)，室內(nèi)模擬較弱。 7．通過(guò)積分?jǐn)M合的方法分別得到三種實(shí)驗(yàn)條件下的腐蝕速度隨時(shí)間變化的數(shù)學(xué)公式，通過(guò)與失重方法得到的數(shù)學(xué)公式相對(duì)比，可以看出室內(nèi)充氣攪拌實(shí)驗(yàn)結(jié)果與相應(yīng)條件下的失重實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好的吻合，說(shuō)明由電化學(xué)方法得到的積分?jǐn)M合值