耐腐蚀重轨钢研究进展

重轨钢的耐腐蚀性能同其强度和韧性一样,事关铁路运营效益和安全等重大问题.到目前为之,对重轨钢腐蚀问题研究甚少,对其所带来了的经济损失和安全隐患的认识不足,研究开发低成本高性能的耐腐蚀钢轨应引起高度重视.本文简要分析了耐腐蚀重轨钢的需求,总结了耐腐蚀重轨钢的腐蚀环境及机理,综述了国内外在耐腐蚀重轨钢方面的研究开发现状,指出了我国在耐腐蚀重轨钢方面存在的问题和差距,提出了我国发展耐腐蚀重轨钢需要解决的问题.

基于增益自调整PID控制的卷取张力控制系统仿真

卷取是冷轧板带生产过程中最后一道工序,也是一个非常关键的环节,直接决定着产品质量的优劣。而卷取张力的稳定性将对板型、尺寸精度以及产品质量产生很大的影响。本文以冷轧带钢的生产为背景,对卷取恒张力控制系统的特点以及控制方式进行了深入地分析研究,以西门子T400工艺板为控制核心,应用自适应控制理论的相关知识,探讨了张力控制系统的增益自调度PID控制算法,保证了系统张力控制的精度,实现了对卷取过程中的恒张力控制的目标。

重轨钢腐蚀的研究进展

钢轨的腐蚀关乎铁路运营效益和运输系统的安全等重大问题,重轨钢的耐腐蚀性同强度、硬度、耐磨性一样重要,应高度重视对重轨钢耐腐蚀性能的研究。介绍了国内外重轨钢的研究,主要概述在重轨钢加入Cr、Nb、Cu、Si、Mn、Ti、Al、Cr或Ni等不同合金元素,对重轨钢耐腐蚀性能的影响。介绍不同组织(珠光体、贝氏体、马氏体、奥氏体)的重轨钢,以及这些组织对重轨钢耐腐蚀性能的影响,并说明了不同的热处理或加工工艺对重轨钢耐腐蚀性能好坏的影响。最后结合重轨钢腐蚀机理、锈层形成机理和电化学过程以及影响金属大气环境腐蚀的主要因素,提出了几点提高重轨钢耐腐蚀性的研究方向。

利用核磁共振成像技术研究煤层气渗流规律

在介绍核磁共振成像技术原理及其在测定煤层气储层渗透率机理的基础上,基于达西定律和毛管渗流定律,给出了煤储层渗透率计算公式,指出煤储层渗透率是反映煤层气渗流规律的关键特征参数,且它与通过核磁共振成像实验得到的核磁渗透率具有良好的相关性;基于BT弛豫理论给出了利用核磁共振成像技术求解煤储层核磁渗透率的计算方法,建立了核磁渗透率和煤储层渗透率的关系表达式,指出核磁T2分布谱与煤孔隙结构具有较好的对应关系,且MAP渗透率公式由于在一定程度上考虑了孔隙分布对渗透率的影响,因此更为准确.使用自制的非磁性聚碳酸酯三轴应力渗透仪进行煤层气储层渗透率核磁共振实验,得到的实验结果比较理想.

超高性能海水海砂混凝土的硫酸盐腐蚀破坏机理研究

使用海水和海砂制备超高性能混凝土,并以淡水河砂制备的超高性能混凝土进行对比。在开展硫酸盐侵蚀作用下腐蚀破坏规律研究的基础上,采用压汞法、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪技术揭示了两种混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的损伤机制并总结了其损伤机理。随着硫酸盐侵蚀的发展,混凝土表层的水泥石与Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)反应生成钙矾石以及石膏等硫酸盐腐蚀产物,大量腐蚀产物的出现一方面消耗了Ca(OH)_(2)和C-S-H凝胶等水化产物,另一方面使混凝土表面的水泥石失去强度和胶结力,进而出现脱落的现象。混凝土表层的溶蚀,暴露出了位于表层区域的集料和钢纤维,钢纤维接触到环境中的H_(2)O发生了锈蚀。随着硫酸盐腐蚀的进行,暴露在环境中的混凝土表面进一步加快了AFt以及石膏等硫酸盐腐蚀产物的生成,造成失去强度的砂浆与混凝土表面的钢纤维一起脱落,暴露出内部并形成新的混凝土外表面。区别于传统的3种硫酸盐腐蚀破坏形式,超高性能混凝土的硫酸盐腐蚀破坏形式更加复杂,但这些破坏特征均只发生在混凝土表层毫米级的范围内,混凝土内部仍保持着优异的力学与耐久性特征,对混凝土结构的整体影响较小,两种混凝土展现出优异的抗硫酸盐侵蚀性能。

深海环境5A06铝合金腐蚀行为与表面特性

通过自主研制的高效串型深海环境试验装置在西太平洋深海自然环境下开展了5A06铝合金的腐蚀行为实验,分析了5A06铝合金在500,800,1200和2000 m深海环境下暴露1 a的腐蚀形貌、腐蚀规律和电化学行为。实海结果显示,5A06铝合金的腐蚀形式以点蚀为主,平均腐蚀速率随海水深度增加先升高后降低,最大值出现在水深500 m处,为17μm/a,是浅表海水环境下的3.1倍;而在800~2000 m水深范围,5A06铝合金腐蚀状况大大减弱,腐蚀速率在0.9~1.4μm/a水平,800 m时仅为浅表海水的0.21倍,2000 m时则为0.14倍。电化学测试结果显示,试样自腐蚀电位随海水深度增加而正移,2000 m深度下达到-0.640 V (vs. Ag/AgCl);电荷转移阻抗随着试验深度的增加而显著增大,2000 m深度下达到了最大值,为1.91×10^(8)Ω·cm^(2)。

海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析

对适航标准、通用规范的分析显示,目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则,而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件,特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足,无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状,建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境,建立实验室加速实验当量环境谱,开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验,确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律,并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比,提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验,验证典型结构的环境适应性。

Ni-Cr-P化学镀层的制备与电化学腐蚀行为

通过化学镀技术制备Ni-Cr-P三元合金镀层。利用称重法,SEM,EDS,XRD和电化学测试等方法,研究镀液中CrCl3,C3H6O3,C2H5NO2和K2C2O4浓度对Ni-Cr-P镀层的沉积速率、Cr含量及其在模拟燃料电池环境中电化学腐蚀行为的影响。结果表明,CrCl3浓度增加,沉积速率提高;随着C3H6O3,C2H5NO2和K2C2O4浓度的增加,沉积速率不断降低。Ni-Cr-P镀层的表面形貌呈胞状结构,镀层为非晶和微晶混合结构。Ni-Cr-P镀层的自腐蚀电位远高于Ni-P二元合金镀层的,向正移动约0.25 V;其电荷转移电阻增大,腐蚀电流密度降低了约两个数量级,Ni-Cr-P三元合金镀层的耐蚀性明显优于Ni-P二元合金镀层的。

CO2海洋封存系统管道腐蚀特性研究进展

碳捕集与封存(CCS)技术是减少CO2排放的重要举措。将海洋作为CO2的封存场所可以永久封存大量的CO2,具有广阔的发展前景。液态CO2运输和复杂的海洋环境是CO2海洋封存系统的主要特点,液态CO2中杂质气体组分以及高含盐的外部海洋环境会对CO2运输管道和其他设施造成严重的内腐蚀与外腐蚀问题。本文介绍了CO2海洋封存的原理和方式,着重分析了海洋封存系统中影响CO2运输管道内部腐蚀和外部腐蚀的主要因素,并列举了一些防腐措施。最后,对CO2海洋封存系统腐蚀问题研究进行了展望。