多種船體鋼的力學(xué)化學(xué)行為研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-25 00:57
金屬在腐蝕介質(zhì)與外加應(yīng)力聯(lián)合作用下的腐蝕行為并不是兩種因素的簡(jiǎn)單疊加,應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)之間表現(xiàn)出明顯的互相促進(jìn)的現(xiàn)象,所以船舶與海洋工程在腐蝕介質(zhì)與力學(xué)因素的聯(lián)合作用下發(fā)生的腐蝕是一種更嚴(yán)重的破壞形式。目前關(guān)于力學(xué)化學(xué)效應(yīng)的研究已開(kāi)展許久,但由于金屬材料及腐蝕介質(zhì)的多樣性以及金屬處于應(yīng)力加載和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用的復(fù)雜性,使得該問(wèn)題一直未能有明確的定論,且在研究上具有一定的難度。本文針對(duì)船舶建造、海洋工程結(jié)構(gòu)所常用的Q235低碳鋼、316L不銹鋼、304不銹鋼在質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%NaCl溶液中不同工況下的力學(xué)化學(xué)行為進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和力學(xué)化學(xué)效應(yīng)理論推導(dǎo)出了含有力學(xué)因素影響的金屬腐蝕模型,為力學(xué)化學(xué)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究奠定了理論基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自主設(shè)計(jì)了多試樣恒變形PVC應(yīng)力加載裝置、可實(shí)現(xiàn)串/并聯(lián)并自動(dòng)切換的多通道電路板以及綜合三電極體系、電化學(xué)工作站和應(yīng)力應(yīng)變儀所構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)。通過(guò)電化學(xué)阻抗譜(EIS)、線性極化電阻(LPR)技術(shù),并結(jié)合粗糙度測(cè)試,研究了彈性、塑性應(yīng)力對(duì)低碳鋼Q235在3.5%NaCl溶液中腐蝕行為的影響。研究表明:應(yīng)力能夠使得Q235低碳鋼與...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 應(yīng)力腐蝕失效形式
1.3 力學(xué)化學(xué)行為的金屬材料研究
1.4 力學(xué)化學(xué)行為的環(huán)境影響因素
1.5 現(xiàn)有力學(xué)化學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)
1.5.1 試樣
1.5.2 加載裝置
1.5.3 腐蝕電解池
1.6 現(xiàn)有應(yīng)力腐蝕模型
1.6.1 均勻腐蝕模型
1.6.2 局部腐蝕
1.7 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 應(yīng)力與腐蝕環(huán)境聯(lián)合作用下的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.1 腐蝕介質(zhì)單獨(dú)作用下的化學(xué)位和電極反應(yīng)速度
2.1.1 熱力學(xué)電化學(xué)位和電化學(xué)活度
2.1.2 電極反應(yīng)速度
2.2 彈性范圍內(nèi)的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.2.1 金屬的力學(xué)電化學(xué)位
2.2.2 金屬的力學(xué)電化學(xué)活度
2.2.3 電極反應(yīng)速度
2.3 塑性范圍內(nèi)的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.3.1 位錯(cuò)與塑性變形的關(guān)系
2.4 鈍化膜對(duì)金屬力學(xué)化學(xué)行為的影響
2.4.1 金屬的鈍化/再鈍化理論
2.4.2 應(yīng)力對(duì)鈍化膜的影響
2.4.3 環(huán)境因素對(duì)鈍化膜的影響
2.5 本章小結(jié)
3 力學(xué)化學(xué)效應(yīng)的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.1.1 多通道控制電路板
3.1.2 其它設(shè)備
3.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 電化學(xué)阻抗譜
3.2.2 線性極化電阻
3.2.3 循環(huán)極化曲線
3.2.4 動(dòng)電位極化曲線
3.2.5 開(kāi)路電位
3.2.6 電偶電流
3.3 本章小結(jié)
4 低碳鋼在海水環(huán)境下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 試樣制備
4.1.3 應(yīng)力加載
4.1.4 試驗(yàn)步驟
4.2 Q235力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2.1 Q235電化學(xué)阻抗譜結(jié)果分析
4.2.2 Q235線性極化電阻的結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
5 不銹鋼在海水環(huán)境下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.2 試樣制備
5.1.3 應(yīng)力加載
5.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
5.2 316L不銹鋼力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.2.1 316L不銹鋼腐蝕電位結(jié)果分析
5.2.2 316L不銹鋼電化學(xué)阻抗譜分析
5.2.3 316L動(dòng)電位極化曲線分析
5.2.4 316L循環(huán)極化曲線分析
5.2.5 316L多電極電偶電流分析
5.3 304不銹鋼不同溫度以及陰極保護(hù)下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 304不銹鋼陰極保護(hù)下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.2 304不銹鋼不同溫度下力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.3 304不銹鋼溫度和陰極保護(hù)聯(lián)合作用下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3408773
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 應(yīng)力腐蝕失效形式
1.3 力學(xué)化學(xué)行為的金屬材料研究
1.4 力學(xué)化學(xué)行為的環(huán)境影響因素
1.5 現(xiàn)有力學(xué)化學(xué)行為的實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)
1.5.1 試樣
1.5.2 加載裝置
1.5.3 腐蝕電解池
1.6 現(xiàn)有應(yīng)力腐蝕模型
1.6.1 均勻腐蝕模型
1.6.2 局部腐蝕
1.7 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 應(yīng)力與腐蝕環(huán)境聯(lián)合作用下的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.1 腐蝕介質(zhì)單獨(dú)作用下的化學(xué)位和電極反應(yīng)速度
2.1.1 熱力學(xué)電化學(xué)位和電化學(xué)活度
2.1.2 電極反應(yīng)速度
2.2 彈性范圍內(nèi)的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.2.1 金屬的力學(xué)電化學(xué)位
2.2.2 金屬的力學(xué)電化學(xué)活度
2.2.3 電極反應(yīng)速度
2.3 塑性范圍內(nèi)的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)
2.3.1 位錯(cuò)與塑性變形的關(guān)系
2.4 鈍化膜對(duì)金屬力學(xué)化學(xué)行為的影響
2.4.1 金屬的鈍化/再鈍化理論
2.4.2 應(yīng)力對(duì)鈍化膜的影響
2.4.3 環(huán)境因素對(duì)鈍化膜的影響
2.5 本章小結(jié)
3 力學(xué)化學(xué)效應(yīng)的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.1.1 多通道控制電路板
3.1.2 其它設(shè)備
3.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 電化學(xué)阻抗譜
3.2.2 線性極化電阻
3.2.3 循環(huán)極化曲線
3.2.4 動(dòng)電位極化曲線
3.2.5 開(kāi)路電位
3.2.6 電偶電流
3.3 本章小結(jié)
4 低碳鋼在海水環(huán)境下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 試樣制備
4.1.3 應(yīng)力加載
4.1.4 試驗(yàn)步驟
4.2 Q235力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.2.1 Q235電化學(xué)阻抗譜結(jié)果分析
4.2.2 Q235線性極化電阻的結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
5 不銹鋼在海水環(huán)境下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)研究
5.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
5.1.2 試樣制備
5.1.3 應(yīng)力加載
5.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
5.2 316L不銹鋼力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.2.1 316L不銹鋼腐蝕電位結(jié)果分析
5.2.2 316L不銹鋼電化學(xué)阻抗譜分析
5.2.3 316L動(dòng)電位極化曲線分析
5.2.4 316L循環(huán)極化曲線分析
5.2.5 316L多電極電偶電流分析
5.3 304不銹鋼不同溫度以及陰極保護(hù)下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.1 304不銹鋼陰極保護(hù)下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.2 304不銹鋼不同溫度下力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.3.3 304不銹鋼溫度和陰極保護(hù)聯(lián)合作用下的力學(xué)化學(xué)行為實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3408773
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