含水量对Q235钢土壤腐蚀行为的影响

利用自制模拟土壤腐蚀试验装置通过电化学测试技术研究了Q235钢在不同含水量土壤中的腐蚀行为。给出了不同土壤含水量条件下钢的自然腐蚀电位Ecorr变化以及对应的极化曲线。结果表明,随土壤含水量的增加,Q235钢在模拟土壤中的自然腐蚀电位逐渐降低;土壤含水量对金属土壤腐蚀速率影响较大,在一定范围内,腐蚀速率随含水量增大而增大,并在含水量约28%时达到最大值。     

20#钢和球墨铸铁材质燃气管道的土壤腐蚀行为比较研究

采用正交试验设计方法，以含水量、孔隙度、pH值等9种影响因素作为试验因素进行土壤腐蚀模拟试验，对20#钢和球墨铸铁的腐蚀形貌和腐蚀产物进行比较分析，探讨其腐蚀行为和腐蚀机理。分析表明：在相同环境下球墨铸铁比20#钢更容易腐蚀，它们的土壤腐蚀环境因素重要度排序呈现较大的差异，但两者对Cl^-都比较敏感，在20#钢的腐蚀产物中检出了球墨铸铁腐蚀产物中没有的磷酸铁族物质Fe₂PO₅。含碳量少、含有抗腐蚀元素Cr、腐蚀产物中含有抗腐蚀作用的磷酸铁族物质以及晶界少是20#钢比球墨铸铁耐腐蚀性好的主要原因。     

30CrMnSiA合金钢当量加速腐蚀试验

基于某海域舰面停放环境谱,采用30CrMnSiA材料制备模拟件,在某海域采取悬挂方式开展自然暴露试验的同时在试验室环境下开展了加速腐蚀试验。对腐蚀后试样的失重和疲劳寿命进行了测试,结果表明,30CrMnSiA试验件在当量加速腐蚀试验时间和某海域自然老化时间匹配时,腐蚀失重和疲劳寿命在95%置信度下一致。     

2A12铝合金当量加速腐蚀试验

基于某海域舰面停放环境谱,采用2A12材料制备模拟件,在护航舰面采取悬挂方式开展自然暴露试验,同时在试验室环境下开展了加速腐蚀试验。利用三维体式显微镜对腐蚀形貌进行观测和测量。结果表明,模拟件在当量加速腐蚀试验时间和舰面自然老化时间匹配时,腐蚀程度在95%置信度下一致。     

大庆土中电偶法加速土壤腐蚀的研究

1 前言 预测金属设施在土壤中的腐蚀速度和使用寿命,对于建设大型工程是必不可少的设计依据。土壤腐蚀加速试验方法的研究是我国自然科学墓础研究项目之一。本工作旨在通过室内短期试验来预测金属材料在土壤中长时间的腐蚀情况。 根据金属腐蚀原理,铜—钢电偶对在土壤介质中短接会构成宏腐蚀原电池。此时钢片被阳极极化,从而加速了它在土壤中的腐蚀。要使钢片达到自然埋藏几十年的腐蚀程     

含水量与直流干扰电流密度对紫铜在宝鸡土壤中初期腐蚀行为的影响

目的研究直流干扰下紫铜在宝鸡实地取土中的腐蚀行为,讨论含水量和电流密度对紫铜土壤腐蚀行为的影响,为不同工作环境下紫铜接地材料的适用性提供相应的数据支持。方法采用动电位扫描的快速评价方法与埋片失重试验相结合,测试了不同含水量与直流干扰条件下紫铜在宝鸡土壤中的腐蚀速率,采用扫描电镜、激光共聚焦显微镜与拉曼光谱对腐蚀产物及其形貌进行了表征。结果随着土壤含水量的增加,Cu的腐蚀速率增大,并且在含水量为25%时达到最大,之后腐蚀速率逐渐降低;在含水量为15%的土壤介质中,铜会发生局部腐蚀,含水量高于20%时发生非均匀的全面腐蚀。随着直流干扰电流密度的增大,Cu的腐蚀程度逐渐增强,点蚀坑密度逐渐增大并分布越来越均匀,当电流密度增大到3 mA/cm~2时,Cu表面点蚀坑深度增大逐渐减缓,并相互连接成片;在较低电流密度下,Cu试样表面的腐蚀产物为Cu_2O和Cu_2(OH)_2CO_3,随着电流密度的增大,Cu_2(OH)_2CO_3逐渐减少,腐蚀产物主要为Cu_2O和Cu O。结论土壤含水量会极大地影响Cu的腐蚀形态和腐蚀程度,在含水量为某一临界值时,Cu的腐蚀速率达到最大。直流干扰促进了紫铜在宝鸡土壤中的腐蚀,并且会影响腐蚀产物的组成。     

神经网络在金属土壤腐蚀研究中的应用

利用人工神经网络从已有的土壤腐蚀试验数据中通过训练求得土壤的理化性能与碳钢在土壤中的腐蚀速度之间的非线性关系,从而预测碳钢在土壤中的腐蚀速度采用的神经网络结构为5—8—1的形式,学习算法采用BP算法.结果表明,含水量和Cl-离子是影响碳钢土壤腐蚀的主要因素.     

含水率对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法研究了接地网材料Q235钢在10%~50%含水率条件下埋置15 d的腐蚀行为。结果表明,土壤含水率对Q235钢腐蚀行为影响显著,随含水率的增加,腐蚀速率呈现先快后慢的趋势;低含水率(10%)时,Q235钢发生全面腐蚀;随含水率升高,腐蚀形态由全面腐蚀转化为不均匀腐蚀,当含水率为30%时,腐蚀速率达到最大。对腐蚀锈层进行XRD分析,腐蚀产物主要是α-Fe OOH、γ-Fe OOH、Fe3O4和Fe2O3,与实际土壤腐蚀产物一致,针状的α-Fe OOH所占比例较大。     

高加速自然环境试验系统的研制

介绍了自主研制的高加速自然环境试验系统的相关理论、设计思想、系统结构、及各子系统功能.该系统能同时强化太阳辐射、Cl~-(或其它污染物)、温度和于湿循环等影响材料大气腐蚀的主要环境因素,从而解决了现行自然加速试验技术存在的强化因素片面的技术缺陷.提出了表面湿润度理论,在此基础上自主研发了表面湿润传感器,实现干湿循环的智能控制和优化强化,提高了加速倍率.利用本系统对选定材料进行试验并与远海暴露场和海洋平台暴露试验对比.结果表明,与远海暴露场户外暴露试验相比,钢,Al,Zn,Cu腐蚀的加速倍率分别为11.8,11.5,9.3和3.7倍;对涂层的加速退化效果明显;PE和PVC抗拉强度退化的加速倍率分别为113和1.1;相对海洋平台暴露,金属材料腐蚀的加速倍率约为远海暴露场暴露的一半.腐蚀产物分析结果表明,金属材料腐蚀产物成分和结构基本相同.试验验证结论为:该系统适用于金属、涂层、塑料及其构件的耐大气腐蚀性快速评价.     

土壤环境因素对碳钢接地材料腐蚀性影响

土壤环境因素对碳钢接地网材料腐蚀性有很大影响。为此,采用在60℃恒温烘箱中模拟土壤环境因素中的含水量、pH、总含盐量、酸度、碱度、SO42-浓度、Cl-浓度七个因素研究土壤腐蚀规律。恒温加速腐蚀一个月后计算腐蚀速率、观察腐蚀形貌并研究腐蚀机理。结果表明,随着含水量的增加腐蚀速率先增大后减小;随着Cl-浓度增加腐蚀性增强,当Cl-浓度78mg/kg时腐蚀速率突然变小;pH增大腐蚀速率先减小后增大;SO42-浓度、总含盐量、酸度和碱度的增加土壤的腐蚀速率增大。     

Changes in atmospheric corrosion rate caused by chloride ions depending on rain regime

Plain carbon steel and copper samples were exposed in two atmospheric test stations located in Havana, Cuba and Medellin, Colombia. Samples were submitted to accelerated outdoor test by intermittent spraying of a salt solution (SCAB test) according to ISO 11474:98.A remarkable difference in the acceleration rate of chloride ions for mild steel and copper between Cuban and Colombian stations was determined. Differences in rain amount and frequency between Havana and Medellin are noticeable. The influence of rain seems to be important in determining the acceleration rate of chloride ions on steel and copper due to its washing effect. A model for the influence of the interaction between rain characteristics and chloride deposition rate on mild steel and copper corrosion behaviour with time is proposed. Data fit very well to the proposed model. It is concluded that rain regime should be taken into account in order to determine the real acceleration rate caused by chloride ions in atmospheric conditions.     

42CrMo钢量化水淬应用研究

研究了量化水淬对42CrMo钢淬硬层深度及淬火畸变的影响,将其与普通水淬和油淬进行了比较.结果表明,量化水可以获得介于普通水和油之间的冷却特性,但300 ℃时的冷速仍明显高于油的冷速.42CrMo钢量化水淬时,可以获得介于普通水淬和油淬之间的硬化层深度和淬火硬度,量化水淬的淬火畸变也介于二者之间. 从不同试样的畸变开裂情况来看,形状复杂的42CrMo钢零件不宜采用水或量化水淬,而简单形状的42CrMo钢零件,可以根据工件的淬火要求,通过调节量化水的参数,获得所需的冷却速度,达到淬火目的.     

环保型淬火工艺对厚壁L80-13Cr钢管组织和性能的影响

对厚壁L80-13Cr无缝钢管进行1000 ℃保温150 min奥氏体化处理,分别采用风冷工艺、浸入水冷工艺和水雾冷却工艺进行冷却,然后在710 ℃下保温200 min进行回火。采用显微组织观察和力学性能测试等手段研究了3种淬火介质对厚壁L80-13Cr无缝钢管显微组织和力学性能的影响。结果表明:3种淬火介质的冷却性能由高到低分别是浸入水冷工艺、水雾冷却、风冷工艺;强度和冲击吸收能量都随着冷却速度的加快而提高,风冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为23.67 J,抗拉强度为764 MPa,水雾冷却工艺淬火的冲击吸收能量平均值为42.00 J,抗拉强度为787 MPa;浸入水冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为50.33 J,抗拉强度为800 MPa。但是浸入水冷工艺淬火容易有淬火裂纹,导致材料报废;雾化冷却工艺淬火,组织细小均匀,性能优异,是最合适的淬火冷却方式。     

等离子辉光合成TiN渗镀层耐腐蚀性能的研究

介绍了一种同时利用等离子尖端放电、空心阴极效应和反应气相沉积技术,在碳钢表面形成具有扩散层和沉积层的TiN渗镀层新工艺技术.将该TiN渗镀试样与1Cr18Ni9Ti不锈钢和Q235钢在1 mol/LH2SO4溶液和3.5%NaCl溶液中,分别进行电化学腐蚀对比试验.结果表明：TiN渗镀层在酸性溶液中的耐蚀性能比1Cr18Ni9Ti不锈钢和Q235钢分别提高了1.4和4.2倍.在盐水中的耐蚀性能比Q235钢提高了182.6倍,但比1Cr18Ni9Ti不锈钢耐蚀性能稍差.渗镀TiN层耐酸性溶液腐蚀性能优于耐盐水腐蚀性能.     

渗铝钢的抗氢损伤性能

采用钝化助镀法在30CrMo钢表面获得热浸铝层,通过扩散渗铝和调质处理获得了渗铝钢试片和试棒.用氢渗透电化学技术测量了渗铝钢在饱和H2S盐水中的渗氢曲线,得到了不同温度(T)下氢在渗铝钢中的扩散系数(D),拟合得到了T与D的关系式,并研究了溶液中NaCl和CO2对稳态氢渗透电流(Imax)的影响.比较了30CrMo渗铝钢在饱和H2S盐水中腐蚀前后的机械性能.结果表明：热浸渗铝钢对氢扩散有明显的阻滞作用,其抗氢损伤性能好于基体钢材.     

低碳钢与304不锈钢的超声空蚀机理对比研究

目的研究低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中的超声空蚀行为及损伤机理,并评价低碳钢及304不锈钢的抗空蚀能力,为抗空蚀材料的选择提供依据。方法采用符合ASTM国际标准的超声空蚀实验装置,开展低碳钢及304不锈钢在蒸馏水中不同时间的超声空蚀实验,从累积质量损失(失重)、累积质量损失率(失重率)、试样表面形貌和残余应力等方面对两种材料的超声空蚀行为进行描述和对比分析。结果低碳钢试样空蚀开始15 min后进入空蚀加速期,在90 min左右存在较短的空蚀稳定期,而后迅速进入空蚀衰减期;304不锈钢试样在空蚀30min内累积失重率变化缓慢,之后随着空蚀时间的延长而急剧增加,在120min后进入空蚀衰减期。低碳钢与304不锈钢的空蚀变形机制以滑移为主。随着空蚀的发展,低碳钢晶粒经历了晶粒取向→晶粒细化→晶界开裂→晶粒碎化→剥落的变化过程。而在同等实验条件下,304不锈钢试样的变化相对滞后,且残余应力值较大。结论由于空蚀裂纹在304不锈钢中的深层扩展受到奥氏体相的阻碍,从而对空蚀的发展产生关键的抑制作用,使得304不锈钢的抗空蚀能力较强。     

Industral News

Abstract

The validity of the ac impedance technique has been tested using polished steel samples cast in concrete cubes, followed by immersion in oxygen-saturated sea water and distilled water. In order to accelerate the corrosion processes the concrete used was very porous with a low cover thickness and comparisons were made with samples of pre-rusted steel specimens.

The impedance results show that, as well as estimating the corrosion rates, information related to the surface film on the steel may also be obtained. The data are in accord with corrosion potential measurements; The results highlight a problem inherent in dc polarisation techniques when applied to the study of corrosion of reinforcing steel in concrete, namely, that steady state data are only obtained many hours after the initial measuring perturbation.     

Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为研究

通过实验室和变电站现场条件下的埋片试验和电解试验等技术,对Q235钢在湖北变电站土壤中的腐蚀行为进行研究。结果表明,金属以局部腐蚀为主,pH值和含水量是土壤腐蚀性的关键因素;随着含水量的增加,Q235钢在酸性土壤中的腐蚀速率增加,含水量达到饱和时腐蚀速率最大,土壤含水量达到过饱和时,腐蚀速率仍比较大;Q235钢在酸性多水低盐土壤中的腐蚀性不宜用土壤电阻率判断。     

Investigation of Liquid Impact-Based Macro-, Meso-, and Microforming Processes

It was shown that the liquid impact at the projectile speed of 1500 m/s affects a target similarly to an explosive deposited on the workpiece surface. A setup to investigate material deformation using the liquid impact was designed and constructed. The setup entailed a launcher for the acceleration of projectiles, a female die, a device for measuring the projectile momentum at the impact zone and a fixture for fastening the launcher and the die. The experiments included punching, stamping, extrusion, and forging, Special attention has been paid to the study of the microscale forging and extrusion. Forming of steel, spring steel, brass, aluminum, and copper samples was investigated. Dimensional stability and surface topography of the samples generated in the course of performed experiments were examined. The feasibility and effectiveness of the application of liquid impact for metal forming were shown. This article was presented at Materials Science & Technology 2007, Automotive and Ground Vehicles symposium held September 16-20, 2007, in Detroit, MI.     

CORROSION FATIGUE CRACK GROWTH OF MEDIUM STRENGTH STEEL HT60 IN SYNTHETIC SEA WATER

The corrosion fatigue crack growth and near-threshold characteristics of a medium strengthsteel HT60 were investigated using compact tension specimens exposed to synthetic sea water.The da/dN-△AK_(eff) relation in air can give a conservative estimation of da/dN-△K relationsin sea water. In the case of high R, however, crack growth acceleration at high △K regionsappears to be cantrolled by the stress-assisted dissolution. The crack opening stressinlensity factor K_(op) detected by the back-face-strain method is the result of crack surface incontact with the corrosion products and therefore an overestimated value of K_(op) at the cracktip is given.