Q235钢表面激光熔覆TiZrNbV高熵合金涂层工艺及性能

利用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了TiZrNbV高熵合金涂层,在控制激光其他工艺参数不变的情况下,研究不同激光功率对高熵合金涂层表面形貌、微观组织、物相组成、硬度和摩擦磨损性能的影响。SEM面扫描结果显示,涂层组织主要为树枝晶组织和枝晶间组织,且在激光功率为1400 W下,晶粒明显细化;XRD结果显示,1800 W激光功率下导致基体元素过度稀释涂层,出现大量α-Fe脆性相,1000~1600 W功率下涂层物相组成不随激光功率增大而变化。实验结果表明,在Q235钢表面通过激光熔覆技术制备TiZrNbV高熵合金涂层,硬度随激光功率增加而增大,耐磨性能得到较大提升,激光功率为1400 W时,涂层的综合力学性能最好。

直流杂散电流对Q235钢在红壤中腐蚀行为的影响

在模拟直流电流干扰下,研究了接地材料Q235钢在江西红壤环境中的对地电位变化规律以及腐蚀行为,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析了试样表面腐蚀产物的形貌及组成,并将初始电位偏移量和稳定电位偏移量与失重法获得的腐蚀速率进行了拟合。结果表明:在不同电流密度的直流电流干扰下,阳极对地电位先下降后缓慢升高,最后趋于稳定;直流干扰下试样表面呈现局部腐蚀的特征,腐蚀产物分层、疏松且易脱落,其主要成分为Fe2O3、FeOOH;初始电位偏移量及稳定电位偏移量均与实测的腐蚀速率呈线性关系。试验条件下通过测量阳极对地电位可间接预测Q235钢接地材料的腐蚀速率。

基于ACFM的Q235钢表面裂纹检测与特征重构研究

为保障管线安全,研究Q235钢常规裂纹特征,针对裂纹量化和重构精度不高等问题,探究Q235钢常规裂纹的特征重构方法。建立ACFM有限元仿真模型,通过仿真分析常规裂纹的长度和深度特征量的分布规律。结果表明:用三点插值法可确定波峰及波谷的相对位置,通过自适应拟合算法建立了裂纹长度和深度的重构方程;最后试验验证长度特征检测误差为5.98%,深度特征检测误差为3.86%。

疏浚用Q235钢和高锰钢冲刷腐蚀机理研究

目的对比传统疏浚用Q235钢和新型高锰奥氏体钢的冲刷腐蚀行为,分析2种钢冲刷腐蚀耦合损伤机理。方法利用射流喷射装置分别对Q235钢和高锰钢的纯磨损和冲刷腐蚀行为进行研究,采用电化学阻抗和质量损失测量方法对冲刷腐蚀耦合分量进行解耦,最后结合形貌表征分析冲刷腐蚀耦合损伤机理。结果纯磨损结果显示,在高流速沙砾冲击下,Q235钢和高锰钢都有较高的损失,Q235钢的纯磨损速率是高锰钢的2倍。冲刷腐蚀结果显示,Q235钢冲刷腐蚀总损失速率大于高锰钢的2倍,2种钢的冲刷腐蚀损失中磨损都占据了主导地位,Q235钢腐蚀加速磨损速率占据总损失速率的25.9%,大于高锰钢所占比例18.3%。结论通过对比分析2种钢宏观和微观损伤形貌,发现虽然高锰钢的硬度远高于Q235钢,但其变形能力同样很高,这使得高锰钢拥有比Q235钢更优异的抗磨性能。此外,Cr和Al元素的添加也进一步提升了高锰钢的抗腐蚀性能,最终使得高锰钢的抗冲蚀性能也远优于Q235钢。

6-DAS/DMIC对Q235钢在甲醇甲酸介质中的缓蚀协同作用

目的研究6-脱氢枞酰胺基己酸钠和1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐作为复配缓蚀剂对Q235钢在甲醇甲酸腐蚀溶液的协同缓蚀作用。方法通过静态失重法、电化学极化测试和电化学阻抗法,结合SEM、EDX、AFM等一系列表面表征技术验证了复配缓蚀剂的性能与行为,同时利用软件模拟计算缓蚀剂分子的轨道排布与分子动力学,揭示分子结构与缓蚀性能间的联系。结果该复配缓蚀剂能够抑制Q235钢在甲醇甲酸介质中的腐蚀过程,降低腐蚀速率。缓蚀效率随复配比的提高而增大。在复配比为6-DAS∶DMIC=1∶8时,失重法测得缓蚀效率最高达到93.98%;通过电化学法获得的缓蚀效率最高达到92.32%,并且通过电位的移动证明其为控制阳极过程的混合型缓蚀剂。表征技术表明,该复配缓蚀剂能有效吸附并在钢表面形成一层缓蚀分子膜层,其可以隔绝腐蚀介质与金属的接触,保护基底金属免受介质的腐蚀。结论该复配缓蚀剂能够有效降低腐蚀介质对Q235钢的侵蚀作用,实验数据与表征技术相互吻合,证明了该复配缓蚀剂是一种优良的有机缓蚀剂。研究结果为后续开发更高效的绿色缓蚀剂提供了思路和方法。

Q235钢在某地区土壤环境中的长期腐蚀行为

目的为了获得Q235钢长期土壤腐蚀数据,在某地区开展土壤埋藏试验,用于积累Q235钢长周期腐蚀数据,为实际埋地相关工程提供数据服务,为相关标准制定提供数据支持。方法采用腐蚀失重测量、宏观形貌观察、SEM、EDS、XRD、电化学测试等分析手段对某地区埋藏30年的Q235钢的腐蚀行为进行分析。结果Q235钢板表面腐蚀形式为均匀腐蚀、缝隙腐蚀和点蚀;平均腐蚀失重速率为1.7658 g/(dm^(2)·a),平均腐蚀深度速率为0.0226 mm/a,最大点蚀深度为1.59 mm;腐蚀产物EDS分析结果为Fe、O、C 3种元素,XRD分析结果表明,主要物相为FeO、Fe_(2)O_(3)、α-FeOOH、FeCO_(3)、γ-FeOOH及底层量未转化的δ-FeOOH,腐蚀产物层结构不完整,内部有较多的缺陷和裂纹;电化学测试的带锈样腐蚀速率明显低于除锈后试样的腐蚀速率,说明腐蚀产物对金属基体有一定的保护作用。结论在埋地Q235钢板的腐蚀过程中,缝隙腐蚀和点蚀占有较大比例,对腐蚀失重速率贡献明显;开展某地区土壤环境中地下工程完整性评估和环境适应性评估时,可参照本文腐蚀数据进行。

Q235钢和热镀锌钢在棕壤土环境中的腐蚀行为研究

为研究接地网设备常用金属材料Q235钢和热镀锌钢在棕壤土环境中的初期土壤腐蚀行为,在湖北襄阳地区选取东津、乔营站内外共4个土壤腐蚀实验点进行实验,采用宏观形貌分析、微观形貌分析、腐蚀产物分析和电化学测试等手段进行试样分析。形貌分析结果表明,襄阳土壤环境中碳钢试样腐蚀1 a后表面为非均匀腐蚀,可见明显的麻坑状腐蚀坑,镀锌钢材料未见明显红锈且表面镀锌层未被破坏。腐蚀产物分析表明,襄阳地区棕壤土为高含水率的碱性土壤,Q235钢土壤埋地试样1 a后表面锈层的主要成分铁氧化物和微量的SiO_(2),镀锌钢表面腐蚀产物主要为锌氧化物和微量SiO_(2)。腐蚀速率与土壤理化性质相关性分析结果表明,在襄阳土壤环境中,2种试样土壤腐蚀速率与土壤理化性质均呈正相关,其中土壤pH值对土壤腐蚀速率影响最为显著。电化学结果表明,镀锌钢表面镀锌层为基材提供良好的保护性,镀锌钢的腐蚀电流密度较Q235钢小1~2个数量级。综上,在襄阳地区棕壤土环境中镀锌钢材料较Q235钢材料表现出更为优异的耐蚀性,值得注意的是,该地区土壤pH值显著影响镀锌钢材料的土壤腐蚀速率。

Q235钢上钨极氩弧焊不锈钢堆焊技术研究

本文基于全国职业院校技能大赛焊接技术赛项比赛模块,研究了Q235钢上钨极氩弧焊不锈钢堆焊技术难题,针对堆焊时产生的变形过大、焊缝易发蓝、易氧化、焊缝宽窄难以控制等问题,经实践提出解决问题的措施。可为从事堆焊的相关技术人员提供参考,具有一定的推广价值。

Q235钢海洋大气腐蚀暴露试验研究

采用Q235钢在海南万宁距海岸95m、25m和海洋平台3个暴露点进行了半年大气腐蚀暴露试验,同时持续监测各暴露点空气中的氯离子含量。利用视频显微镜观测样品锈层的腐蚀形貌,采用比浊法测定腐蚀产物中氯离子含量,使用FTIR光谱仪分析锈层的物相组成。结果表明,样品的朝阳面和背阳面腐蚀形貌存在较大差异,各暴露点样品腐蚀深度与各点空气中及锈层中的氯离子含量密切相关,腐蚀产物的主相为γ-FeOOH和Fe3O4,次相为α-FeOOH和-δFeOOH。

基于J-C模型的Q235钢的动态本构关系

采用万能材料试验机、分离式霍普金森压杆和拉杆系统,研究了Q235钢在常温至900℃的准静态和动态压缩及拉伸力学性能。基于实验结果,修正了Johnson-Cook(J-C)本构模型中的温度软化项,提出了Q235钢的修正J-C本构模型,并利用Taylor撞击实验和数值仿真验证了其动态本构关系。

NaCl颗粒沉积对Q235钢早期大气腐蚀的影响

在实验室模拟含有5×10-6(体积分数)SO2和1%(体积分数)CO2污染成分的大气环境,采用增重法研究沉积NaCl的Q235钢的初期大气腐蚀规律.用扫描电镜和X射线衍射分析腐蚀产物.结果表明,当Q235钢表面沉积NaCl时,在SO2、CO2和NaCl的协同作用下,导致Q235钢发生严重腐蚀,腐蚀产物主要是Fe3O4,其次为γ-Fe2O3,还存在有γ-FeOOH.

Q235钢表面熔盐电镀铝及其耐蚀性的研究

将Q2 35钢试样分别经 15 0℃的AlCl3 NaCl KCl熔盐和 80 0℃的Al和NaCl KCl熔盐处理后 ,可在试样表面获得电镀铝层。对电镀铝层的耐蚀性进行了研究 ,结果表明 ,无论是低温电镀还是高温电镀 ,电镀铝层的厚度都随电流密度的增大和电镀时间的延长而增加 ,镀层厚度和电镀时间的平方根呈线性关系 。

Q235钢的污染海洋大气环境腐蚀寿命预测模型

采用周浸加速实验模拟Q235钢在我国青岛、万宁两种污染海洋大气环境的腐蚀行为,用失重法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法分析Q235钢在室内模拟大气环境的腐蚀形貌、腐蚀产物、腐蚀动力学。研究室内加速实验与室外暴晒实验的相关性。结果表明:周浸加速实验后Q235钢与实际污染海洋大气环境暴晒实验结果相关性较好。结合灰色关联法建立Q235钢在两种污染海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型:T_(QD)=137.002t^(1.093),T_(WN)=102.398t^(0.952)。

Q235钢高能喷丸纳米化表面的摩擦磨损行为

利用球盘式试验机研究了高能喷丸、喷丸抛光及原始样品在干摩擦和油润滑条件下的摩擦磨损行为.结果表明:高能喷丸使Q235钢表面纳米化的同时在表面产生大量凹坑,干摩擦下高能喷丸及其抛光样品的磨损量均大于原始样品;由于表面凹坑的储油作用,在液体石蜡润滑下高能喷丸样品的磨损量小于原始样品,3种样品的摩擦系数均接近0.1;当液体石蜡中加入ZDDP后,由于纳米化表面的活性高,高能喷丸样品的耐磨性提高幅度更为显著,在35 N载荷下是原始样品的1.63倍,是喷丸抛光样品的1.26倍.

基于J-C模型的Q235钢的失效准则

使用Instron材料试验机、霍普金森拉杆(SHTB)对Q235钢试件进行了不同温度下的准静态和动态拉伸实验,研究了温度、应变率及应力三轴度对Q235钢失效应变的影响,结果表明:Q235钢失效应变随温度的升高而增加,随应变率的增加而减小,随应力三轴度的增加先减小后增加再减小。基于实验结果对Q235钢J-C失效模型中的温度项进行了修正,并结合数值模拟提出了基于J-C失效模型的应力三轴度三分段式失效准则,通过Taylor撞击实验和数值模拟对给出的模型相关参量进行了验证,实验与模拟结果吻合较好。

Q235钢真实应力-应变曲线研究

通常所说的应力-应变曲线为名义应力-应变曲线,它只是一种近似曲线,对实际工程问题起到一个参考作用。对工程中常用的Q235金属材料,通过单轴压缩实验并结合A/H外推法获得其真实应力-应变曲线。通过此方法可以有效的消除试件端面与压力机滑块和工作台之间的摩擦力对实验结果的影响,使之成为理想的单轴压缩状态。该方法不但简单易行,普适性强,而且具有重要的理论意义和工程应用价值。

Q235钢主要热物理参数对连铸传输模型精度的影响

分析和讨论了普通碳素钢的密度、导热系数和溶质分配系数等热物理参数在凝固过程中的变化情况对连铸过程动量、能量及溶质传输模型计算精度的影响。根据Fe C二元平衡相图和宏观传输 微观偏析计算得出 0 .15C 0 .35Mn的Q2 35钢液相、δ 相和γ 相的密度与温度、局部混合导热系数与温度以及平衡溶质分配系数和温度之间的关系式。这些关系式的建立是提高Q2 35钢传输模型精度的基础。

含硫酸盐还原菌土壤中阴极保护对Q235钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱、微生物分析等方法,研究了阴极保护对土壤中Q235钢硫酸盐还原菌腐蚀的影响.30天的实验结果表明,在相同的阴极极化电位下,有菌土壤中Q235钢所需要的阴极极化电流密度均大于灭菌土壤,有菌土壤中Q235钢的平均腐蚀速率均大于灭菌土壤.随着阴极极化电位负移的增大,有菌及灭菌土壤中Q235钢试件周围土壤逐渐呈碱性,有菌土壤中Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌数量逐渐减少,当阴极极化电位为-1050 mV时,Q235钢试件周围土壤中硫酸盐还原菌仍能够存活.

交流杂散电流对埋地Q235钢腐蚀行为的影响

土壤腐蚀中的交流杂散电流对管线钢腐蚀严重,为了弄清其影响规律,在室内模拟埋地Q235管线钢所处环境及受交流杂散电流腐蚀状况,通过调节交流电压改变交流信号的强度,利用失重试验和电化学技术研究了交流杂散电流强度对Q235钢腐蚀行为的影响。结果表明:Q235钢在土壤中的腐蚀同时存在交流杂散电流腐蚀和电化学腐蚀,其中交流杂散电流腐蚀可加剧电化学腐蚀过程;随着杂散电流强度的增大,腐蚀程度大大增加;在交流杂散电流存在的情况下,随着所施加交流电压的增大,Q235钢腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,塔菲尔斜率r(βa/βc)相应减小,易发生阳极反应;随着埋地时间的增加,Q235钢在土壤中的腐蚀速率先增大后减小,逐渐趋于稳定。

在不同Cl^-含量土壤中硫酸盐还原菌对Q235钢腐蚀的影响

利用交流阻抗测试技术、扫描电镜及表面能谱分析、失重法、微生物分析等方法 ,研究了在同一类型不同Cl-含量的土壤中 ,硫酸盐还原菌对Q2 35钢腐蚀的影响规律 .136天的试验结果表明 :随着土壤中Cl-含量的增大 ,Q2 35钢腐蚀速率也增大 ,当Cl-含量增大到 0 5 %时 ,腐蚀速率达到最大 ;随后腐蚀速率随着土壤中Cl-含量的增大而减小 ,当土壤中Cl-含量高于 1%时 ,接菌土壤与灭菌土壤中Q2 35钢腐蚀速率相差不大 .在土壤中Cl-含量低于 1%时 ,接菌土壤中Q2 35钢腐蚀速率明显大于灭菌土壤的腐蚀速率 ;点蚀速率在不同Cl-含量的土壤中的变化规律与腐蚀速率的变化有所不同 ,点蚀速率基本随着土壤中Cl-含量的增加而增大 .而且接菌土壤中的点蚀速率大于灭菌土壤的点蚀速率 .