图像识别技术研究有色金属大气腐蚀早期行为

提出了基于图像识别技术研究有色金属大气腐蚀早期行为的方法，用扫描仪获取试样的大气腐蚀形貌图像，采用连续小波变换对图像进行分解并提取能量值作为特征信息，研究了图像特征值和试样腐蚀失重数据之间的相关性，运用该方法分析了北京郊区纯锌的大气腐蚀试样，结果表明，该方法可以对纯锌的大气腐蚀早期行为进行判断和预测。     

基于图像处理技术的钢箱梁防腐涂层寿命预测实验研究

对表面电弧喷涂铝外加环氧封闭漆防腐涂层钢板试样进行室内加速腐蚀实验。通过扫描仪采集不同实验周期防腐涂层腐蚀形貌图像,观测腐蚀发展过程。采用基于二值化图像的图像处理技术提取腐蚀形貌图像特征参数,作为腐蚀寿命预测参数,并结合特征参数评定涂层腐蚀损伤程度。结果表明,基于二值化图像的图像处理技术可以实现防腐涂层腐蚀面积定量化分析,为防腐涂层腐蚀等级评定和腐蚀损伤规律表征提供了新的思路。封闭漆防腐涂层经过598 h的室内加速腐蚀实验,起泡面积率达到5%,该涂层失效。     

基于模糊模式识别的金属材料海水腐蚀形貌诊断系统

采用图像扫描方法获得了碳钢、低合金钢实海试片的腐蚀形貌图像,并对图像进行预处理及灰度分析;将所得样本的灰度值分布和对应的腐蚀形貌作为知识库的标准样本,用模糊模式识别理论建立了腐蚀形貌诊断系统,可以由扫描灰度值分布判断金属的表面腐蚀形貌．     

基于分形的金属材料海水腐蚀形貌图像分析诊断系统

将分形的概念应用于腐蚀形貌图像的特征提取，计算扫描得到的实海腐蚀试片图像的分形维数、广义维数、面积因子和空隙特征，并作为分析诊断系统的输入。用模糊模式识别理论建立了基于图像分形特征的腐蚀形貌图像诊断系统，可以由图像的分形特征值判断金属的表面腐蚀形貌。     

表面形貌对冷作模具钢摩擦磨损性能的影响

目的 为了研究表面形貌对冷作模具钢表面摩擦系数及磨损性能的影响。方法 用打磨和化学腐蚀法分别获得了光滑表面形貌和带有腐蚀坑的表面形貌,通过采用扫描电镜和激光共聚焦显微镜观察和测量表面形貌的分布和大小,研究了腐蚀时间对表面形貌的影响。通过对腐蚀前后的试样进行摩擦磨损试验,研究分析了表面形貌对冷作模具钢表面摩擦系数及磨损性能的影响。结果 试样NO.1、NO.3表面的腐蚀坑比NO.2、NO.4明显。试样NO.0的摩擦系数随着摩擦时间的增加不断增大,而试样NO.1、NO.2、NO.4的摩擦系数相对稳定,无明显增大趋势,摩擦系数最小的试样为NO.4,其摩擦系数相对NO.0降低了52.26%。试样NO.0的磨痕相对其他试样较规则,且磨痕上有鳞状物,而其他试样则没有,试样NO.0的磨痕两侧峰值较大,其他试样的磨痕曲线不是很明显。结论 采用浸泡腐蚀可以得到具有一定腐蚀坑的表面形貌,腐蚀坑的大小、深度与腐蚀时间有关,腐蚀坑的深度对摩擦系数有非常大的影响,腐蚀坑可以减少磨屑导致的二次磨损。合理的表面形貌可以有效地改善模具的磨损情况。     

金属材料海洋环境腐蚀数据咨询管理及预测诊断系统

采用面向对象的编程语言Visual Basic(VB)编制了金属材料海洋环境腐蚀数据咨询管理和预测诊断系统。系统中包含常用金属材料实海腐蚀数据和腐蚀形貌图谱的图文数据库．除常用的数据库管理功能外，还具有一定的腐蚀预测和腐蚀形貌诊断功能。腐蚀预测可分为人工神经网络模型预测和灰色模型预测。人工神经网络模型根据材料的合金成分或海水环境因素对材料的腐蚀进行预测，而灰色模型用于对材料的长期腐蚀数据进行计算并给出灰色模型参数。由扫描得到的金属材料的腐蚀形貌图像的灰度值分布或分形特征值和对应的腐蚀形貌作为知识库，通过模糊模式识别理论建立了腐蚀形貌分析诊断系统。可以对材料的腐蚀形貌进行诊断。     

碳钢在辽宁省大气中腐蚀产物分析研究

利用Ｘ射线衍射仪扫描电镜对Ａ３钢及耐候钢在辽宁省大气中暴露试样的腐蚀形貌,特征及腐蚀产物的结构进行分析,同时,对部分地点试样表面腐蚀产物清洗进行原子吸收光谱以了解大气环境因素及污染因素对碳钢的大气腐蚀影响规律。     

LC4CS铝合金模拟加速腐蚀试样的图像分析

采用图像识别技术对LC4CS铝合金周期降雨模式加速腐蚀实验试样的腐蚀形貌进行了研究,提出了图像特征值δ的概念．以特征值δ作为考察周期降雨实验总体加速性的指标,分析了正交实验各实验因子对加速性的影响,并得到加速腐蚀实验的最佳水平组合,其结论与根据腐蚀失重数据分析所得的结论一致．     

受腐蚀亚共析铀铌合金的力学性能研究

利用加速腐蚀实验方法研究了腐蚀对一种亚共析铀铌合金拉伸性能的影响,并用SEM和EDS对拉伸试样的组织结构、成分、表面形貌和断口形貌进行了分析.腐蚀实验表明:随着腐蚀时间的增加,拉伸试样表面的腐蚀程度加剧,经过约180 d的腐蚀后,试样表面形成了腐蚀斑,其大小为50μm左右;力学拉伸测试表明:在实验范围内,合金的屈服强度和抗拉强度无明显变化,而试样的延伸率及断面收缩率则有下降的趋势.断口形貌表明,合金在实验范围内腐蚀后,其断裂方式仍以韧性断裂为主.此外,对引起合金力学性能变化的主要因素也进行了探讨.     

架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法

为提高架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取的准确性,提出架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法.制备试样,模拟腐蚀环境参数,开展模拟加速试验,通过腐蚀产物微观形貌及成分分析,在暴露试验架设计下测定腐蚀表面形貌分形维数,根据计算的分形维数值,利用Photoshop6.0图像处理软件对所得电偶腐蚀行为特征图像进行提取处理,从而完成架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征的提取.结果 表明,此次研究的架空输电线路杆塔金属电偶腐蚀行为特征提取方法能够准确分析电偶腐蚀速率情况与失重情况,提高了电力输送的安全性.     

Electrochemical noise monitoring of the atmospheric corrosion of steels: identifying corrosion form using wavelet analysis

The early stage atmospheric corrosion of T91 and Q235B steels exposed to Tianjin’s urban atmosphere over 20 days was studied using two electrochemical probes via an electrochemical noise (EN) technique. To identify the corrosion process and the corrosion form of the two steels, EN data were analysed by statistics and wavelet transform. The results revealed that the wavelet energy of decomposed EN mainly located at high-frequency level for Q235B steel, whereas it mainly located at the low-frequency level for T91 steel. Analyses of surface images confirmed that Q235B steel underwent uniform corrosion whereas T91 steel suffered from localised corrosion. The obtained noise resistance correlated well with weight loss data.     

海南土壤化学成分对Q235钢腐蚀的影响

根据Q235钢在海南地区第一年的土壤腐蚀试验结果，以及对各试验站土壤化学成分的分析，采用逐步回归的统计分析方法，讨论土壤化学成分与Q235钢腐蚀失重的相关关系。结果表明，土壤中的Ca^2 和全氮量与Q235钢的腐蚀失重有较好的相关性，是Q235钢腐蚀的主要影响因素。     

Q235钢在油田污水处理系统中的垢下腐蚀行为

采用人造岩心模拟垢层,利用电化学测试及腐蚀形貌分析,研究了不同渗透率垢层覆盖下Q235钢在模拟生产水中的垢下腐蚀行为。结果表明:覆盖在Q235钢表面的垢层对基体的腐蚀反应有抑制作用,且垢层的渗透率越小,其抑制作用越强,随着腐蚀时间的延长,垢层对腐蚀反应的抑制作用先增大后减小;垢层覆盖下,Q235钢的均匀腐蚀减缓,但局部腐蚀发生的概率大大增加。     

磁场对Q235钢微生物腐蚀行为的影响

采用腐蚀失重法、电化学测量技术和表面分析技术研究硫酸盐还原菌 (SRB) 在外加磁场下对Q235钢的腐蚀行为。结果表明,磁场条件下SRB对Q235钢的腐蚀作用较无磁场条件下减轻,其阻抗值先减小后增大,而无磁场条件下的阻抗值先增大后减小,说明磁场条件下试样表面的生物膜形成滞后。SEM的分析结果显示,磁场条件下Q235钢表面的生物膜均匀致密,并且紧密地黏附在金属表面。清除腐蚀产物后,无磁场条件下的基体表面呈现较多腐蚀孔和腐蚀裂缝,而有磁场条件下的基体表面则相对平整,说明磁场能有效地抑制SRB对Q235钢的腐蚀。     

利用原位电化学测量研究Q235轧制钢板的露点腐蚀行为

利用露点腐蚀模拟装置和电化学噪声技术研究了Q235轧制钢板沿不同方向的露点腐蚀行为。结果表明,Q235钢轧制方向上总的腐蚀失重大于法线方向,其主要原因是法线方向上铁素体和珠光体带状分布的特点减少了腐蚀过程中渗碳体的脱落,而两个方向上由于电偶腐蚀所导致的腐蚀速度的增加基本相当。     

O3/Cl-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性

采用干/湿交替的实验方法模拟大气腐蚀过程。运用X射线衍射、电化学阻抗谱以及极化曲线等手段，研究了O₃/Cl^-复合大气环境中Q235B钢的腐蚀演化特性。结果表明，O₃和Cl^-的协同作用对Q235B钢的腐蚀有明显的促进作用，其腐蚀速率随着模拟环境中Cl^-含量的增加而增大。腐蚀演化特性方面，Q235B钢在腐蚀的初期阶段腐蚀速率最大，中期阶段腐蚀速率迅速下降，而到后期阶段腐蚀速率又有所提高。相比于不含O₃的大气环境，当Cl^-浓度较低时，O₃和Cl^-对Q235B钢腐蚀产物组份的影响并不明显。而当Cl^-浓度较高时，O₃和Cl^-能明显促进β-FeOOH的生成而抑制α-FeOOH和γ-FeOOH的生成。这说明O₃/Cl^-复合大气环境能促进Q235B钢的大气腐蚀与锈层相组分变化密切相关。     

氨基酸复配酸洗缓蚀剂的研究

目的氨基酸对环境无毒无害,生产成本低,可生物降解且水溶性较高,是一种极具发展潜力的新型绿色酸洗缓蚀剂。探究在盐酸介质中,氨基酸及复配缓蚀剂对Q235钢的缓蚀作用。方法采用失重法,利用电子分析天平精确称量浸入腐蚀介质前后金属试样的质量来确定金属的腐蚀速率。研究了L-半胱氨酸及其复配缓蚀剂在1 mol/L盐酸介质中对Q235钢的缓蚀性能,借助等温吸附模型对其缓蚀机理进行了探讨。结果单独使用L-半胱氨酸缓蚀效率较低。当质量浓度为800 mg/L时,L-半胱氨酸的缓蚀效率达到最大值,为65.57%。复配合成缓蚀剂能降低经济成本,并提高缓蚀效率。通过三元复配实验得出L-半光氨酸、KI和抗坏血酸的最佳复配比,当L-半胱氨酸、KI、抗坏血酸的质量浓度分别为20、30、250 mg/L时,其缓蚀效率可达96.37%,且成本较低,是较理想的复配缓蚀剂。复配缓蚀剂在Q235钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温模型。结论在盐酸介质中,L-半胱氨酸三元复配缓蚀剂整体用量适中,价格合理,证明复配缓蚀剂是一种能够得到良好应用的绿色缓蚀剂。     

Q235 钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性研究

目的研究Q235钢在海洋大气环境中的耐蚀性能,分析近海环境下Q235钢的腐蚀机理。方法采用盐雾试验、恒温恒湿试验等,模拟海洋大气环境,研究不同温度、相对湿度、氯离子含量下Q235钢的腐蚀规律,并利用表观腐蚀形貌分析、金相分析及XRD等技术手段,分析对应的腐蚀形貌和腐蚀产物。结果模拟海洋大气环境下,Q235钢腐蚀速率随温度升高而增加。随着氯离子含量增加,Q235钢腐蚀速率先增加后减小,当Na Cl质量分数为1.75%时,其腐蚀速率最大。相对湿度增大可以加速Q235钢腐蚀,相对湿度大于85%后,其腐蚀速率急剧增大。盐雾环境下,Q235钢的腐蚀类型为点蚀,主要腐蚀产物为Fe2O3和Fe3O4。结论海洋大气环境下,温度、相对湿度、氯离子含量均为Q235钢腐蚀的重要影响因素,腐蚀危害表现为点蚀穿孔,需要采取表面防护措施。     

CO2对油田地下水环境中Q235钢和X70钢腐蚀行为的影响

为了探明辽河油田地下水环境中CO₂对Q235钢和X70管线钢的腐蚀规律,采用动电位极化技术及交流阻抗技术研究了不同CO₂浓度对该环境下两种钢腐蚀行为的影响,并利用光学显微镜对试样腐蚀界面进行表征。结果表明:随着CO₂浓度的增加,Q235和X70钢的交流阻抗图谱的半径均减小,腐蚀电流密度增大,腐蚀坑数量、深度和面积都增加,腐蚀敏感性增大。在低浓度CO₂环境下(CO₂含量为10%时),Q235钢的腐蚀敏感性比X70钢更高;而在高浓度CO₂环境下(CO₂含量为20%、40%、60%时),Q235钢的腐蚀速率反而较小,耐腐蚀性更好。