基于CT技术的砾石土浸润试验研究

砾石土浸润峰位置对土石坝设计和安全运行有重要作用,但以前的技术手段不能进行试验验证。CT技术作为目前最先进的无损探测技术,在岩土力学试验中具有得天独厚的优势。将CT技术应用到砾石土浸润试验方面,得到的CT图片清晰可靠,可以准确地得到浸润峰的位置,因此是一种行之有效的方法。从CT浸润图片可以看出,浸润线分层比较明显,同时出现阶梯状浸润峰,这是毛细作用在浸润峰的发展过程中引起的现象。

周期浸润试验机的研制与应用

按照ASTM G44周期浸润试验和HB 5194的要求,研制了一种周期浸润试验机。该试验机采用微型计算机进行控制,不仅实现了对试验条件的自动控制,也实现了对试验数据的自动采集和记录,大大提高了周期浸润试验的可靠性。对该试验机的应用做了简单介绍。

LY12铝合金在周浸试验中的腐蚀行为

用电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDAX)等检测技术,研究了LY12铝合金在周浸实验中的腐蚀行为及其机理。结果表明,LY12铝合金的腐蚀动力学符合幂函数规律.腐蚀历程为点蚀-晶间腐蚀-剥蚀(鼓泡)。EIS谱由高-中频容抗弧和低频收缩的感抗弧组成.

7A04铝合金在周浸试验中的腐蚀行为研究

采用周期浸泡的腐蚀试验方法,并通过电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等检测技术,研究了7A04铝合金的腐蚀行为和腐蚀机理。结果表明,7A04铝合金的腐蚀动力学符合幂函数规律,其腐蚀历程为由点蚀经短暂的晶间腐蚀后快速发展为剥蚀,EIS由高中频3个容抗弧和低频收缩的感抗弧组成。

耐候高强度螺栓钢耐典型工业大气环境腐蚀性能研究

为了研究耐候高强度螺栓钢在典型工业大气环境下的腐蚀行为,从自制的10.9级耐候螺栓中取样,与35VB螺栓对比,进行周期为24,48,96,168,216 h的模拟典型工业大气环境周期浸润加速腐蚀试验,采用腐蚀失重、XRD、SEM、电化学测试等分析试验方法,研究耐候高强度螺栓钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为。结果表明:10.9级耐候螺栓钢和35VB螺栓钢的腐蚀失重量均随腐蚀周期的延长而增加,10.9级耐候螺栓钢的失重量明显低于35VB螺栓钢;随腐蚀周期的延长,10.9级耐候螺栓钢和35VB螺栓钢的腐蚀产物的衍射峰强度均增大,并且在相同腐蚀周期下,10.9级耐候螺栓钢中α-FeOOH相的衍射峰较强;在相同周期下,10.9级耐候螺栓钢与35VB螺栓钢相比,自腐蚀电位较正、自腐蚀电流密度较小,且容抗弧较大,说明加入了Cu、Cr、Ni合金元素的10.9级耐候螺栓钢在典型工业大气环境中具有较为优异的耐蚀性。

模拟海洋大气环境下Cu和Cr对耐候钢耐腐蚀性能的影响

过去,合金元素对耐候钢海洋环境中的耐蚀性影响缺乏详细的论讨。选取Q235和5种不同Cu和Cr含量的耐候钢,在0.5%的NaCl溶液中模拟海洋大气环境进行周期浸润试验。研究结果表明:在Cl-存在的环境中,在碳钢的基础上单独添加Cr(0～3.0%)或单独添加Cu(0.25%～0.50%)都不能使钢的耐蚀性有显著的提高。单独提高耐候钢中Cr的含量,有助于抑制其在腐蚀初期的腐蚀速度,但对后期的腐蚀发展趋势不利;单独提高Cu的含量,有助于延缓腐蚀后期的发展趋势。当同时提高耐候钢中的Cu和Cr含量时,可使耐候钢得到较佳的耐大气腐蚀性能。XRD分析结果表明,合金元素对外锈层的成分影响不大,其主要大气腐蚀产物为γ-FeOOH,Fe3O4,γ-Fe2O3和少量α-FeOOH。

不同NaCl浓度对耐候钢腐蚀产物的影响

对Q450耐候钢在不同浓度NaCl溶液中模拟海洋大气环境进行了周期浸润试验。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对钢的腐蚀形貌、锈层截面和腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:随着NaCl浓度的提高,锈层变得疏松多孔;不同浓度NaCl溶液中主要腐蚀产物相同,均为γ-FeOOH及少量Fe3O4。

镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究

目的研究中性盐雾环境、中性盐雾加周浸环境和中性盐雾加湿热环境下镀锌板的腐蚀行为,明确不同加速腐蚀试验环境对镀锌板腐蚀行为的影响。方法对镀锌板进行中性盐雾、中性盐雾加周浸、中性盐雾加湿热等不同类型的加速腐蚀试验,通过失重法、SEM、XRD以及极化曲线等方法,对比不同加速腐蚀试验类型对镀锌板腐蚀行为的影响。结果在三种加速腐蚀试验环境下,镀锌板的腐蚀过程基本相同:镀锌层及白色锌锈腐蚀、锌层破裂、锌层完全脱落、基体碳钢腐蚀。腐蚀产物都以Zn(OH)_2、γ-FeOOH、ZnO、Fe_2O_3等为主。三种环境下镀锌板的腐蚀都不均匀,不同位置的腐蚀情况存在一定差异。其中,中性盐雾环境下材料腐蚀情况最为严重,中性盐雾加周浸环境次之,中性盐雾加湿热环境下最轻。结论三种加速环境都是主要通过Cl^-在锌表面的沉降和溶解作用增强介质的导电性能,加剧锌层的腐蚀。在中性盐雾环境中,Cl^-浓度最高,试样腐蚀最严重。在中性盐雾加周浸环境中,SO_4^(2-)与Cl^-协同作用,腐蚀也较严重。而中性盐雾加湿热环境中,Cl^-被稀释,腐蚀情况最轻微。

稀土镧对700MPa级汽车板材高强钢耐海洋大气腐蚀性能的影响研究

通过周期浸泡加速腐蚀实验研究700 MPa级稀土钢和非稀土钢在模拟海洋大气环境的耐腐蚀性能.利用SEM和EDS研究了两者腐蚀形貌和锈层特征,利用失重法和电化学方法对两者的腐蚀速率进行比较.结果表明:稀土钢的腐蚀速率小于非稀土钢的腐蚀速率,且腐蚀形貌也不相同.随着稀土含量的增加,稀土钢的自腐蚀电流密度降低,有利于钢基体表面的电化学反应速率放缓,腐蚀倾向降低,从而提高稀土钢的耐腐蚀性能.

夹层结构自冲铆接头的腐蚀行为及力学性能

通过盐溶液周期浸润腐蚀试验,研究以AA5052铝合金为基板的泡沫铁镍夹层结构自冲铆接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜观察接头的腐蚀产物,再对各腐蚀时间的接头进行拉伸-剪切试验,探究夹层结构自冲铆接头的腐蚀行为,并揭示腐蚀对接头力学性能的影响。此外,总结了周浸腐蚀对接头能量吸收能力的影响规律。结果表明:不同腐蚀时间接头的拉伸失效模式变化的原因与其内部的腐蚀行为相关;接头的残余抗剪强度随周浸腐蚀时间的增加呈先增加后递减的趋势,失效位移和能量吸收值在周浸腐蚀前30 d先减小再增加,而30 d以后逐渐减小,这主要是受接头内部界面上腐蚀产物形貌演变的影响。

AA5052铝合金自冲铆接头在周浸环境下的腐蚀行为及失效形式

通过盐溶液周期浸润腐蚀试验,研究了以AA5052铝合金为基板、泡沫镍为夹层结构的自冲铆接头的耐腐蚀性。对各腐蚀时间的接头进行拉伸-剪切试验,采用扫描电镜对接头的断口形貌进行观察。揭示了接头的腐蚀行为及失效机理。分析了周浸腐蚀对接头能量吸收能力的影响规律。结果表明：不同腐蚀时间接头的拉伸失效形式变化的原因与其内部的腐蚀行为相关。接头的能量吸收值在周浸腐蚀前30d先减小再增加,而30d以后的逐渐减小。

Q960高强钢焊接接头组织及力学性能

使用电弧焊和激光-电弧复合焊2种焊接工艺对高强钢Q960钢板进行对接焊试验,焊接材料选用遵循等强匹配原则,对焊接接头金相组织、拉伸性能、冲击韧性以及耐蚀性进行了试验评价和分析,结果表明:焊接接头抗拉强度和冲击吸收功均满足Q960板材标准要求;电弧焊焊缝中心为铁素体和粒状贝氏体组织,断裂发生于焊缝,选用激光-电弧复合焊工艺后,焊缝中心主要为板条贝氏体组织,强度提高,拉伸试样断裂于母材。周期浸润腐蚀试验结果表明:Q960钢焊接接头耐腐蚀性与耐候型S355钢焊接接头耐腐蚀性相当。

合金元素含量对耐候钢在模拟海洋大气环境下耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜和电化学交流阻抗谱研究了Q235B、SPA-H钢和2种不同镍、铬及铜含量的耐候钢在模拟海洋大气环境中的耐蚀性。结果表明:在有Cl-存在的环境中,当镍和铜含量都很低时,单独添加铬在腐蚀前期对减缓腐蚀有利,而在后期对腐蚀有促进作用;镍的质量分数小于0.25%时对耐蚀性的影响不起主导作用;电化学交流阻抗试验结果与腐蚀质量损失试验结果一致;4种钢周期浸润腐蚀48h后的锈蚀量都比较少,腐蚀192h后的锈蚀量明显增加。

Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

通过周期浸润腐蚀试验对比研究了鞍钢生产的耐候桥梁钢Q500qENH和传统耐候钢09CuPCrNi在模拟工业大气环境中的腐蚀行为,并采用腐蚀形貌观察和电化学测试等手段对其腐蚀行为进行了分析。结果表明:显微组织和化学成分对钢基体的耐蚀性均具有一定影响,当保护性锈层形成后,耐蚀性主要取决于锈层的保护作用;周期浸润腐蚀试验结果和带锈试样的电化学阻抗谱、线性极化曲线分析表明Q500qENH钢耐工业大气腐蚀的能力优于09CuPCrNi钢的。

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状。

S355J2W耐候钢的耐腐蚀性能

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2W耐候钢和Q345R低合金钢在NaHSO_3溶液中的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:在相同试验条件下,S355J2W耐候钢的腐蚀速率低于Q345R钢的;S355J2W耐候钢会在表面形成黑褐色锈层,而Q345R钢表面形成橘红色易剥落的疏松锈层;S355J2W耐候钢腐蚀产物微观形貌为沿放射性方向生长的针状晶体,Q345R钢为颗粒状聚合物堆积而成,形状无规则,颗粒之间有较大的空隙。

耐候桥梁钢及其焊缝耐腐蚀性评价研究

目前耐候钢耐腐蚀性常见评价方法有耐腐蚀指数计算法、周期浸润腐蚀试验法和电化学测试法。针对耐候桥梁钢及其焊缝的耐腐蚀性设计要求,为了准确评价耐候桥梁钢焊缝的耐腐蚀性,以我国耐候钢桥常用的Q420qENH耐候钢板为对比试样,采用与其匹配的CHT71NHQ药芯焊丝熔敷金属制作成焊缝试样,基于3种耐腐蚀性评价方法,分析焊缝的耐腐蚀性。结果表明:Q420qENH耐候钢板和CHT71NHQ药芯焊丝的耐蚀腐蚀指数I均大于等于6.5,焊缝与耐候钢相对腐蚀速率为3.87%,且二者自腐蚀电位差较小,仅为13 mV,CHT71NHQ药芯焊丝与Q420qENH耐候钢耐腐蚀性相匹配,均满足设计要求;3种方法均可反映耐候钢与焊缝耐腐蚀性的优劣。

稀土Ce对7A04铝合金耐腐蚀性能的影响

目的提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。方法采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究了不同稀土Ce含量的7A04铝合金的腐蚀行为及规律。通过金相显微镜和扫描电子显微镜,观察了不同试样的组织和夹杂物形貌。采用失重法和电化学阻抗技术,分析了试样的腐蚀动力学规律及电化学行为特性。结果在Ce质量分数分别为0%、0.39%和0.81%的7A04铝合金中,稀土Ce的加入量为0.39%时,其晶粒最细小,第二相与夹杂最少且分布最均匀,合金的基体组织得到了改善。稀土7A04铝合金的腐蚀失重明显低于不含稀土Ce的7A04铝合金,且锈层电阻升高,其中含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的锈层电阻最高。结论三种7A04铝合金均发生了明显的局部腐蚀,主要为点蚀。稀土Ce的加入,改变了非稀土铝合金中的T相和S相,生成了新的细小的块状金属间化合物,改善了组织的均匀性,提高了其腐蚀锈层电阻,增加了锈层对基体的保护能力,使铝合金耐海洋大气腐蚀性能提高。在三种稀土Ce含量的铝合金中,含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的耐蚀性最佳。

Q420qENH钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为

通过周期浸润和长时浸泡试验模拟了海洋环境,利用腐蚀形貌观察和电化学分析等手段对耐候桥梁钢Q420qENH在模拟海洋环境中的腐蚀行为进行了研究,并与传统耐候钢09CuPCrNi进行了对比。结果表明:Q420qENH钢在模拟海洋环境中的耐蚀性优于09CuPCrNi钢的;周期浸润试验后,Q420qENH钢表面形成的锈层均匀致密、保护性较强;在模拟海洋环境中,随浸泡时间的延长,Q420qENH钢和09CuPCrNi钢的电化学阻抗先增大后减小,最后增大至相对稳定的值。