中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 徐立机械科学研究总院 2020年硕士导师: 周学杰;吴军共81页

摘要 : 土壤是指由固、液、气三相组成的不均一的多相体系，土壤的许多理化性质均对土壤的腐蚀性产生影响，如含水率、含氧量、温度、电导率、pH值、Cl-含量、SO42-含量等。土壤腐蚀是一个多因素综合作用互相影响的复杂过程，不同的土壤环境的腐蚀性影响因素... 展开土壤是指由固、液、气三相组成的不均一的多相体系，土壤的许多理化性质均对土壤的腐蚀性产生影响，如含水率、含氧量、温度、电导率、pH值、Cl-含量、SO42-含量等。土壤腐蚀是一个多因素综合作用互相影响的复杂过程，不同的土壤环境的腐蚀性影响因素差异巨大，Q235钢作为常用金属材料，广泛用于埋地管道，在武汉地区地下埋有大量的城市管网，包括燃气管道和自来水管道等，同时武汉石化至武汉乙烯的原料输送采用的是埋地管道，埋地管道遭受土壤环境的腐蚀，管道腐蚀而造成泄漏事故在国内地下管道发生的各种破坏性事故中排在首位，造成的经济损失十分巨大，故对于某一地点进行针对性研究有着十分重要的意义。武汉地区的土壤环境复杂，金属材料在武汉土壤环境腐蚀行为尚无深入研究，本文通过对武汉土壤现场环境因素测试分析，现场土壤环境腐蚀试验和实验室加速土壤腐蚀试验，采用电化学测试、超景深显微镜、聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)、EDS能谱，失重法等方法研究Q235钢、锌和镀锌在武汉土壤环境和土壤模拟溶液中的腐蚀行为。对湖北武汉地区典型土壤进行检测成分分析，结果表明，武汉地区土壤性质为中性偏碱、电阻率较低为45Ω·m、含水率高为12-15%、盐离子浓度相对较低，武汉土壤环境腐蚀等级为中等。现场土壤环境腐蚀说明，Q235腐蚀率为35μm/a，最大点蚀深度达到400μm，Q235钢发生了由非均匀腐蚀向全面腐蚀的转变，表面出现了点蚀坑和剥落，且点蚀坑大小及剥落厚度随时间增大，腐蚀等级为中等偏弱。其腐蚀速率随时间增加逐步降低并趋于稳定，复合幂指数关系。随着腐蚀的进行，Q235钢的自腐蚀电位上升，自腐蚀电流密度降低。加速试验结果说明温度升高加速碳钢在土壤环境中的腐蚀性，40℃的腐蚀速率是常温的10倍左右。锌和镀锌钢在武汉土壤环境中腐蚀轻微，年腐蚀率只有几个μm，在武汉土壤环境中具有较好的耐蚀性。武汉土壤中含有的HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-离子，研究了Q235钢在含HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-离子的模拟溶液中的腐蚀行为，结果说明，HCO3-、CO32-浓度的增加会导致Q235钢出现钝化现象，且钝化现象随着浓度上升而加强，临界浓度分别为0.004mol/L和0.005mol/L。在不同浓度的模拟液中浸泡40d后，原始浓度模拟液中的试样形貌为麻坑状腐蚀，提高HCO3-、CO32-浓度的模拟液中试样为点蚀，提高SO42-、Cl-离子浓度的模拟液中试样为全面腐蚀；其腐蚀速率均随时间减小并趋于稳定。收起

关键词 : 土壤腐蚀 Q235钢锌镀锌

2. 稀土对结构钢Q345B组织和性能的影响

[学位论文] 尚卿内蒙古科技大学 2019年硕士导师: 赵莉萍;李智丽共61页

摘要 : 低合金高强钢Q345B由于其强度与塑韧性等综合性能好，易焊接成型而被广泛应用于船舶，桥梁，工程机械零部件等工程领域。随着冶炼合金化与轧钢工艺的发展，国内外同行业均普遍使用合金强化与控制控冷的工艺生产Q345B。但现有的轧制工艺不能无限量提高... 展开低合金高强钢Q345B由于其强度与塑韧性等综合性能好，易焊接成型而被广泛应用于船舶，桥梁，工程机械零部件等工程领域。随着冶炼合金化与轧钢工艺的发展，国内外同行业均普遍使用合金强化与控制控冷的工艺生产Q345B。但现有的轧制工艺不能无限量提高低合金高强度Q345B的综合性能，其综合性能只能局限于某一范围区间内。采用冶炼合金强化的原理可以提高Q345B的综合性能，但合金成本高，废钢回收利用率低。包钢利用其白云鄂博矿含稀土共生矿的天然优势，充分发挥稀土元素在钢中的变质，净化和微合金化等作用。本文以Q345B为研究对象，基于包钢稀土钢板材厂先进的炼钢设备与2250mm热轧产线，生产含稀土的Q345B钢热轧板带。应用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和夏比冲击试验机对比分析稀土RE元素对低合金高强钢Q345B铸坯低倍组织的影响，铸坯成分偏析的影响，钢中夹杂的影响，轧态组织，拉伸力学性能的影响以及夏比冲击功和断面剪切面积的影响。通过研究得出，稀土RE元素能够明显改善结构钢Q345B的铸坯偏析现象，铸坯质量由中心偏析C类3.0级改善为C类1.5级。Q345B钢中添加稀土元素后，能够有效净化钢液，细化晶粒。稀土RE元素能够明显改善板带心部组织偏析带，使得Q345B钢中铁素体含量增加。通过Q345B热轧板带拉伸试验得出，0.0016%的稀土元素能够提高屈服强度约20MPa，抗拉强度约10MPa。同时随着强度的增加，延伸率也呈增大趋势，断后延伸率均值由24%提升至31%。稀土RE元素能够明显改善Q345B热轧板带夏比冲击功与端口剪切面积。相同工艺下，含稀土RE的Q345B夏比冲击功能够达到Q345E(标准要求沿着板带纵向取样-40℃夏比冲击功≥34J)的效果。研究结果表明，相同工业条件下，稀土RE元素改善了Q345B钢的组织形态，提高了力学性能，提升了企业产品的经济效益。收起

关键词 : Q345B钢 RE元素轧态组织

3. Q960E/Q690qENH异种钢MAG焊接工艺及接头组织性能研究

[学位论文] 牛强天津理工大学 2021年硕士导师: 李云涛;边克勇共102页

摘要 : 高强钢及耐候钢由于分别具有高强度、高韧性和良好耐候性在工程建筑上被广泛应用，同时异种钢焊接能够发挥不同材料的性能优势，满足不同的使用需求。本论文采用MAG焊对Q960E高强钢及Q690qENH耐候钢进行焊接，使用ER91T1-G及XY-ER80QNH两种焊丝，探索... 展开高强钢及耐候钢由于分别具有高强度、高韧性和良好耐候性在工程建筑上被广泛应用，同时异种钢焊接能够发挥不同材料的性能优势，满足不同的使用需求。本论文采用MAG焊对Q960E高强钢及Q690qENH耐候钢进行焊接，使用ER91T1-G及XY-ER80QNH两种焊丝，探索焊接工艺参数，开展了不同工艺参数对焊接接头显微组织、硬度、力学性能，电化学腐蚀性能的影响，并使用数值模拟对较优参数的焊接过程进行了温度场分析。主要研究内容及成果如下：选择MAG焊接方法，采用带钝边的单面V型坡口，对使用ER91T1-G及XY-ER80QNH两种焊丝分别设计四组工艺参数，并获得多组Q960E/Q690qENH异种钢焊接接头。使用ER91T1-G焊丝及该焊丝四种工艺所得异种钢接头中，焊缝组织为针状铁素体、先共析铁素体和侧板条铁素体；Q960E侧及Q690qENH侧粗晶区为粒状贝氏体和板条马氏体，Q690qENH侧含更多的粒状贝氏体。硬度测试结果与组织相对应，组织为各类铁素体的焊缝处硬度值最低，热影响区不同区域出现了不同程度的软化现象。拉伸试验结果表明四种工艺参数下焊缝处强度最低，且抗拉强度随工艺参数不同有所变化，其中最高抗拉强度为770.2MPa，断口形貌呈现为大量韧窝，断裂形式为塑性断裂。电化学腐蚀性能研究表明四种工艺参数下，Q690qENH侧耐蚀性较好；四种工艺参数下的焊接接头的耐蚀性不同，耐蚀性较好试样的焊接接头自腐蚀电位平均最低值约-0.53V，介于Q960E(-0.62V)与Q690qENH(-0.53V)之间。使用XY-ER80QNH焊丝及该焊丝四种工艺所获焊接接头中，微观组织测试中表明焊缝为针状铁素体和渗碳体组成的下贝氏体；Q960E侧粗晶区组织主要为不同含量的板条马氏体与粒状贝氏体；Q690qENH侧粗晶区主要为较多的粒状贝氏体，且两侧粒状贝氏体含量随热输入减小而减少。硬度分布与组织相关，焊缝硬度高于Q690qENH(284.8(HV0.3))；在该组焊丝及工艺参数下，热影响区也同出现不同程度的软化。拉伸测试结果表明四种工艺参数下拉伸性能断裂位置不同；电化学腐蚀试验分析结果表明，Q690qENH侧在四种工艺参数下耐蚀性较好；焊接接头的耐蚀性尽管不同，其自腐蚀电位平均值与母材Q690qENH(-0.53V)相当。并对XY-ER80QNH焊丝在较优工艺参数条件下进行了焊接过程中的温度场模拟，发现经历多次高温热循环后可能导致高强钢发生软化。综合考虑组织、强度及耐蚀性能，针对Q960E/Q690qENH异种钢焊接，使用MAG多层焊，采用XY-ER80QNH焊丝时，焊接速度为0.5m/min，打底焊、填充焊、盖面焊、焊接电流分别为160A、220A、260A，焊接电压为19.6~22V(系统自动一元化匹配)可获得较好焊接接头。本论文的研究成果可以为Q960E/Q690qENH异种钢焊接提供试验依据。收起

关键词 : Q960EENH异种钢 Q690qENH异种钢 MAG焊接工艺接头组织性能

4. C-Mn钢焊缝组织与性能的数值模拟

[学位论文] 邱冬生大连交通大学 2001年硕士导师: 周志良;陈春焕共57页

摘要 : 该文就是主要针对低碳钢和低合金钢的焊缝组织与性能进行数值模拟.首先,建立三维焊接温度场的数学模型,利用差分方法进行求解.该模型考虑了热物性参数随温度而变化的等因素.但由焊接温度场仅考虑了固体之间的热传导,而没有考虑液体之间的对流来传递的... 展开

关键词 : 低碳钢低合金钢焊缝组织数值模拟 Q235D钢 Q345B钢

5. 高强度Q&P钢和Q-P-T钢的研究

[学位论文] 钟宁上海交通大学 2009年博士导师: 戎咏华;孟庆平共140页

摘要 : 获得高强度高韧性材料一直是材料工作者们追求的目标。目前我国钢材年产量已逾四亿吨,但大量生产和应用的结构钢材强度一般400MPa～800MPa。为节约能源、减少环境污染、节约矿产资源,迫切需要发展高强度和超高强度钢,以实现器件的轻量化,达到节能减排... 展开获得高强度高韧性材料一直是材料工作者们追求的目标。目前我国钢材年产量已逾四亿吨,但大量生产和应用的结构钢材强度一般400MPa～800MPa。为节约能源、减少环境污染、节约矿产资源,迫切需要发展高强度和超高强度钢,以实现器件的轻量化,达到节能减排的目的。为研制具有高强度(1500MPa-2000MPa),兼具一定的塑性和韧性且成本低廉的结构钢,本文根据徐祖耀等提出的高强度钢成分和组织设计思想和淬火-碳分配-回火(沉淀)(Q-P-T)热处理新工艺,结合近年来Speer等提出的淬火-碳分配(Q&P)热处理工艺,设计出1500MPa级别和2000MPa级别的Q-P-T高强度钢。利用光学金相(OM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等多种方法研究了Q-P-T钢的显微组织,揭示了其具高强度和塑性的因为；为在热处理中对Q&P钢和O-P-T钢的组织进行控制,本文研究了淬火-碳分配过程中残余奥氏体的稳定性。本文的主要研究内容如下: 首先,设计成分为0.2C-1.53Si-1.46Mn的Q&P钢,并籍J-Mat Pro软件和Speer等提出的约束碳平衡(CCE)模型设计其相应的热处理工艺(初始淬火温度为250℃,碳分配温度为480℃)。经不同Q&P处理工艺后其抗拉强度约1000MPa,延伸率10～20％。其中,一步法(初始淬火温度和碳分配温度相同)处理Q&P钢的强度比两步法(初始淬火温度小于碳分配温度)处理Q&P钢高约200MPa,但其塑性仅约为两步法处理Q&P钢的一半。通过OM、SEM、TEM和XRD表征了两步法处理Q&P钢微观组织随碳分配时间的变化,研究结果表明Q&P钢组织由板条马氏体基体和条间残余奥氏体复合组成,其强度主要取决于组织中马氏体含量和马氏体中的碳含量,而残余奥氏体则起着提高塑性和韧性的作用。实验表明随碳分配时间的增加,碳化物析出增多,残余奥氏体含量减少。残余奥氏体含量减少的因为主要有:1)在Q&P处理过程中马氏体/奥氏体相界面的迁移；2)在较高温度和较长时间碳分配的过程中奥氏体分解成渗碳体。通过与其他先进结构钢(如双相钢,相变诱发塑性钢,马氏体钢等)比较,Q&P钢具有高强度和良好塑性相结合的优秀综合力学性能。为进一步提高钢的强度,根据徐祖耀等提出的超高强度钢成分和组织设计思想,通过在原有的Q&P钢成分基础上添加Nb、Mo等碳化物形成元素,研制出强度级别为1500MPa的低碳超高强度淬火-碳分配-回火(沉淀)钢(低碳Q-P-T钢),其成分设计为:Fe-0.2C-1.5Si-1.5Mn-0.053Nb-0.13Mo；热处理工艺设计为:初始淬火温度QT=220℃,碳分配和回火温度为400℃。低碳Q-P-T钢经两步法处理后其抗拉强度可达1500MPa,延伸率大于15％。通过OM、SEM、TEM和XRD等测试手段对其微观组织进行表征,结果表明,由于Nb的合金化使低碳Q-P-T钢较类似成分的Q&P钢具有更为细小的原始奥氏体晶粒尺寸,由此淬火后获得更为细小的马氏体领域和马氏体板条,马氏体板条内含高密度位错并弥散分布着几个纳米的复杂碳化物,而且由于Si的加入使马氏体条间存在一定量的薄膜状残余奥氏体(体积分数4～6％)。上述组织结构的特征正是由徐祖耀提出的高强度钢组织设计思想所预期的。为了获得更高强度级别,即抗拉强度达到2000MPa的超高强度钢,根据超高强度钢组织设计原理,通过在低碳Q-P-T钢成分基础上适当增加碳含量(降低Ms温度以细化组织,同时增加碳原子的固溶强化效应)和合金元素含量(增加弥散沉淀强化效应),设计出含Nb、Ni的中碳Q-P-T钢,设计成分为:Fe-0.485C-1.2Si-1.2Mn-0.21Nb-0.98Ni；相应的热处理工艺为:初始淬火温度QT=95℃,碳分配和回火温度为400℃。实验结果表明:研制的中碳Q-P-T钢经两步法处理后其抗拉强度大于2000MPa,总延伸率大于10％。通过SEM、TEM、XRD和EDS揭示了中碳Q-P-T钢的微观组织为:高密度位错的马氏体、马氏体条间的薄膜状残余奥氏体和马氏体内的弥散分布的复杂碳化物,其中马氏体板条宽度为几十纳米,残余奥氏体厚度和复杂碳化物的尺寸均为几个纳米。XRD衍射分析测定出中碳Q-P-T钢的残余奥氏体含量为4～6％。因此,本论文研究所获得组织全部为纳米级的马氏体高强钢首次被报道。研究表明中碳Q-P-T钢的高强度取决于马氏体组织的细化和马氏体中弥散析出的复杂碳化物,塑性主要取决于残余奥氏体和马氏体基体的软化(经O-P-T处理后马氏体中碳浓度下降,碳的固溶强化效应降低)。本文研究验证了Q-P-T工艺的可行性和体现出其比Q&P工艺可获得更高强度结构钢和更广泛的含Si钢的应用。本文研究的Q-P-T钢(低碳和中碳)是继TRIP、TWIP和Q&P钢后,成为一种新型先进结构钢。在淬火-碳分配过程中马氏体/奥氏体相界面的迁移直接影响奥氏体的稳定性及其含量,从而影响Q&P钢的微观组织和力学性能。本文通过实验观察到0.2C-1.45Mn-1.53Si钢在Q&P处理过程中马氏体/奥氏体相界面发生了迁动,并从理论上证明在Q&P处理过程中存在界面上铁原子扩散的热力学条件,从而否定了Speer等提出的Q&P处理的CCE热力学模型的限制条件(马氏体/奥氏体相界面不移动)。通过热力学计算出相界面迁移的速度为3.08nm/s；随后通过数值模拟方法对Q&P过程中碳分配和马氏体/奥氏体相界面迁移进行耦合模拟,结果表明马氏体/奥氏体相界面在Q&P处理过程中可以产生数十纳米的位移。收起

关键词 : 高强度钢 Q& P钢 Q-P-T钢组织性能表征

6. CALDIE钢强韧化热处理工艺研究

[学位论文] 郭治佳哈尔滨工业大学 2016年硕士导师: 唐光泽共72页

摘要 : 本论文以CALDIE钢这种典型的冷作模具钢为研究对象，主要针对其现实工作中存在的易产生崩角的问题，研究通过等温淬火处理、Q-P处理、Q-P-T处理三种热处理方式实现在不明显降低硬度的前提下提高韧性的目标，并借助X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、... 展开本论文以CALDIE钢这种典型的冷作模具钢为研究对象，主要针对其现实工作中存在的易产生崩角的问题，研究通过等温淬火处理、Q-P处理、Q-P-T处理三种热处理方式实现在不明显降低硬度的前提下提高韧性的目标，并借助X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段对CALDIE钢组织和性能进行了表征，探索了适合CALDIE钢的最佳热处理工艺。首先进行等温淬火处理时，在260℃~300℃进行等温淬火生成下贝氏体组织，下贝氏体铁素体为针状；320℃等温淬火生成羽毛状组织为上贝氏体。对试样XRD测试结果表明等温淬火后残余奥氏体含量在17％~24％之间，相同温度下随着保温时间的延长，残余奥氏体含量减少，表现出的力学性能特征为硬度下降，冲击韧性上升。淬火后试样冲击韧性值为6.6J，在300℃保温5h时冲击韧性值达到最大11.8J，此时硬度值下降到HRC56以下。其次进行Q-P处理可稳定淬火后残余奥氏体，经XRD分析残余奥氏体含量均分布在7％~10％之间，相同温度下，随着保温时间的延长，更多的碳原子从马氏体扩散到奥氏体中，使奥氏体含碳量增大；残余奥氏体含碳量在400℃碳分配5min时达到最大值为0.94％，而后继续保温由于碳分配过程已基本结束，后续发生了碳化物析出过程增大了碳的消耗，奥氏体含碳量下降到0.87％。Q-P处理后硬度值下降不大，韧性值也有提升，在400℃保温5min时韧性值达到最大值9.2J，此时硬度值也在HRC58以上。最后，Q-P处理后在550℃回火1h，残余奥氏体发生分解，残余奥氏体含量已低于5％；由于回火过程析出了合金碳化物可起到强化作用，而马氏体中碳含量降低又会使硬度下降，在两种因素的共同作用下回火后试样硬度值变化不大，由于主要韧性相奥氏体量的减少，韧性值发生了小幅度下降。经等温淬火以及Q-P和Q-P-T处理后试样的韧性均得到了提升，在300℃保温5h时冲击韧性值达到最大11.8J，但硬度值下降较多；经400℃保温5min Q-P处理后韧性值可提高50％，硬度值下降不多，是适合提高CALDIE钢韧性的热处理工艺。收起

关键词 : 钢热处理等温淬火 Q-P处理 Q-P-T处理

7. 铝酸钠溶液中Na2S和Na2S2O3对16Mn钢的耦合腐蚀行为研究

[学位论文] 杨夏琼贵州大学 2017年硕士导师: 陈朝轶共89页

摘要 : 高硫铝土矿拜耳溶出过程中硫主要以S2-、S2O32-、SO32-和SO42-等形态转入铝酸钠溶液，并不断积累，对设备材质（16Mn钢和Q235钢）造成严重腐蚀，当前研究集中在纯NaOH溶液中单一硫的腐蚀，NaAlO2溶液中多种形态硫同时存在时对钢材的腐蚀研究较少。因此... 展开高硫铝土矿拜耳溶出过程中硫主要以S2-、S2O32-、SO32-和SO42-等形态转入铝酸钠溶液，并不断积累，对设备材质（16Mn钢和Q235钢）造成严重腐蚀，当前研究集中在纯NaOH溶液中单一硫的腐蚀，NaAlO2溶液中多种形态硫同时存在时对钢材的腐蚀研究较少。因此，论文提出结合浸泡腐蚀和电化学腐蚀的方法研究各种形态硫、腐蚀时间、苛碱浓度和氧化铝浓度等因素对16Mn钢在铝酸钠溶液中（耦合）腐蚀行为的影响。主要结论如下：腐蚀程度随S2-浓度增大而增加，腐蚀速率随S2-浓度增大先升后降，3g/L时处于峰值，S2-浓度为1g/L时腐蚀不明显，大于1g/L时促进腐蚀，3g/L时腐蚀速率最大；同样，腐蚀程度随S2O32-浓度增大而增加，当腐蚀产物致密化后，对腐蚀具有明显的抑制作用。 S2-和S2O32-同时存在时，产生明显的耦合现象。S2-浓度为3g/L的铝酸钠溶液中，根据失重得出添加S2O32-会降低腐蚀速率，而腐蚀电流密度缓慢上升。在S2O32-浓度为3g/L的铝酸钠溶液中，当S2-浓度为1g/L时，腐蚀速率和腐蚀电流密度均显示出抑制腐蚀的结果，当S2-浓度大于1g/L后，对腐蚀具有促进作用，4g/L时腐蚀速率最大。在含5g/LS2-和3g/L S2O32-的铝酸钠溶液中，腐蚀速率和腐蚀程度均随腐蚀时间增加而增加：1天时腐蚀速率为8.6207g/m2/d；5天时试样表面腐蚀缺陷形成，溶液与基体反应加快，腐蚀速率上升到14.1207g/m2/d；9天时腐蚀速率为22.0307g/m2/d，13天时腐蚀速率高达26.6547g/m2/d。腐蚀速率随苛碱浓度增加而增加，随氧化铝浓度增加而降低。氧化铝的浓度升高会导致溶液中实际含有氢氧化钠浓度降低，Fe与NaOH的反应一定程度被抑制。腐蚀速率随SO42-、SO32-浓度增加而减小，二者均抑制16Mn钢的腐蚀但作用不是很明显。不含S2-和S2O32-的铝酸钠溶液中，腐蚀产物主要为Fe、O，成分主要为Fe3O4、FeO和FeOOH；在含S2-和S2O32-的铝酸钠溶液中，腐蚀产物主要含Fe、O、S、Mn等，主要成分为Fe3O4、FeO、FeOOH、FeS和MnS。总体上，铝酸钠溶液中单独含有S2-和S2O32-时，均会造成16Mn钢的腐蚀，当S2-浓度小于1g/L和S2O32-浓度小于2g/L时，腐蚀程度不明显；当S2-浓度处大于1g/L后，适量S2O32-可与S2-发生耦合效应，有效降低16Mn钢的腐蚀程度。收起

关键词 : 铝酸钠溶液 16Mn钢 Q235钢耦合效应腐蚀行为

8. 污染土电阻率与Q235钢的腐蚀性评价试验研究

[学位论文] 郝海艳太原理工大学 2015年硕士导师: 白晓红共98页

摘要 : 通过室内模拟试验，研究8种不同类型无机化合物污染土和有机化合物污染土在4种不同致污物质含量下其电阻率的变异性分布规律;同时通过室内埋设与研究Q235钢试样在5个不同腐蚀时间下的腐蚀形貌、腐蚀失重率、腐蚀动力方程、腐蚀速率和腐蚀速率影响因子... 展开通过室内模拟试验，研究8种不同类型无机化合物污染土和有机化合物污染土在4种不同致污物质含量下其电阻率的变异性分布规律;同时通过室内埋设与研究Q235钢试样在5个不同腐蚀时间下的腐蚀形貌、腐蚀失重率、腐蚀动力方程、腐蚀速率和腐蚀速率影响因子等腐蚀参数分布规律;最后根据pH值、电阻率和腐蚀失重测试结果进行对比分析，综合分析了电阻率评价Q235钢腐蚀性等级的可靠性。 (1)通过测试50Hz～1000000Hz共9个不同频率各种污染土电阻率平均值的变异分布规律，得出:随着频率的增大，各种污染土的电阻率平均值与频率呈对数函数降低趋势，其相关系数在0.73～0.99之间，污染土电阻率与频率相关性显著。 (2)分析了固定频率50Hz下污染土的电阻率分布规律，得出:硫酸污染土与汽油污染土的电阻率随着污染介质含量的增大呈增大趋势，其他污染土电阻率随着污染介质含量的增大呈减小趋势;污染土的电阻率与污染介质的含量变化关系比较显著;同时得到了污染土电阻率与污染土饱和度的相关关系式。 (3)对频率为50Hz下8类污染介质33种污染土的电阻率平均值进行由小到大排序分布，得出汽油污染土的P2、P3、P4和硫酸污染土SH4电阻率较未污染土(W)的电阻率要大;其他污染土的电阻率较未污染土(W)的电阻率要小，其中氯化钠污染土NC4、氯化镁污染土MC4、硫酸钠污染土NS4和氢氧化钠污染土NO4四种污染土的电阻率最小。 (4)得到了Q235钢在不同类型污染土不同腐蚀时间下腐蚀宏观形貌并计算了Q235钢的腐蚀失重率、腐蚀动力方程、腐蚀速率和腐蚀速率影响因子。根据失重测试结果得到了Q235钢的平均腐蚀失重率和腐蚀速率排序分布;得到了不同腐蚀时间下污染土腐蚀速率影响因子平均值排序规律，得出:硫酸镁(MS)、氯化镁(MC)和硫酸(HS)三种污染介质的污染土排在后三位，分别为:1.95、2.20和2.42，氢氧化钠(NO)、硫酸钠(NS)和洗衣粉(TD)三种污染介质排在前三位，分别为3.59、6.43和7.82。 (5)结合电阻率、pH值、224天腐蚀速率和不同时间下的腐蚀速率平均值排序，综合评价污染土的腐蚀性等级得出:硫酸污染土(HS)、氢氧化钠污染土(NO)和汽油污染土(P)中Q235钢的腐蚀主要由pH值或有机物控制，由电阻率判别腐蚀性等级会误判;氯化镁污染土(MC)和氯化钠污染土(NC)中Q235钢的腐蚀由电阻率判别腐蚀性等级会高判或重判;硫酸钠污染土(NS)和洗衣粉污染土(TD)中Q235钢的腐蚀性根据电阻率评判会低判或轻判;而硫酸镁污染土(MS)中Q235钢的腐蚀性等级根据电阻率评判相对准确。本文研究可为国家或行业标准的制定或修订，与为在污染土中相关工程建设项目的设计选材与防护技术提供重要的基础数据和科学依据，有重大的经济和社会效益。收起

关键词 : 污染土 Q235钢腐蚀性评价电阻率

9. Q235钢焊缝腐蚀及原位监测技术研究

[学位论文] 陈阿娇厦门理工学院 2016年硕士导师: 左娟;林理文共72页

摘要 : Q235钢由于冶炼容易，价格低廉，具有较高的塑性和焊接性能，大量应用于汽车的零部件中。汽车在制造和维修过程中需要通过焊接而成型，在焊接过程中，不均匀的受热和冷却会使焊接接头的化学成分、组织形态和其他性能等发生改变，导致其易发生点蚀、缝... 展开 Q235钢由于冶炼容易，价格低廉，具有较高的塑性和焊接性能，大量应用于汽车的零部件中。汽车在制造和维修过程中需要通过焊接而成型，在焊接过程中，不均匀的受热和冷却会使焊接接头的化学成分、组织形态和其他性能等发生改变，导致其易发生点蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀等局部腐蚀。由于局部腐蚀不易被察觉，对焊接接头的可靠性和安全性造成非常大的威胁，焊缝的质量关系到整车的防腐蚀质量、服役安全度和使用寿命。因此，研究Q235钢焊样不同微区的腐蚀行为，发展焊缝腐蚀原位实时检测技术，对预防Q235钢焊缝腐蚀，和保证车辆的使用安全具有重大的意义。近年来，随着微区腐蚀技术的发展，具有空间分辨能力的电化学技术能够跟踪微区腐蚀发生、发展过程，为焊缝腐蚀的研究提供了新的方法。本文利用扫描微参比技术和自制的Ag/AgCl柔性阵列电极，结合扫描电镜、能谱分析、金相显微镜以及电子探针等，研究了Q235钢焊样不同微区的腐蚀行为，对比了不同焊接形式和焊接方法腐蚀差异性，探究Q235钢腐蚀诱发的机理，并试图发展一种可用于快速原位检测和监测金属焊缝不规则复杂表面的腐蚀监测技术，得出如下研究结果： (1)利用扫描微参比技术测试Q235钢焊缝、热影响区和母材区在pH=9，0.01mol/L NaCl溶液中浸泡不同时间微区电位分布，原位跟踪测试焊缝和热影响区在腐蚀过程中的电位变化，并进一步探究不同氯离子浓度对焊缝和热影响区电位分布的影响。结果表明，焊缝和热影响区较母材区更容易发生腐蚀，腐蚀沿晶粒交界处发展，腐蚀过程中表面形貌凹凸不平，高度差变大，最后发展成均匀腐蚀；Cl-浓度越高，表面钝化膜越容易受到破坏，腐蚀越严重。 (2)发展一种Ag/AgCl柔性参比电极技术，并用于原位检测和监测Q235钢不同形式的焊样表面腐蚀敏感区及腐蚀发生、发展的动态过程。结果表明，自制的Ag/AgCl柔性阵列参比电极制作简单，氯离子响应良好，稳定性好，可用于原位指示金属焊样不规则复杂表面腐蚀敏感区位置，并可用于监测腐蚀发生、发展等动态过程。 (3)运用自制的Ag/AgCl柔性参比电极技术测试氩弧焊、手工电阻焊和乙炔-氧气焊3种不同焊样的电位分布情况，并进一步对其电位差和平均电位变化进行比较。结果表明，3种不同焊接方法的耐腐蚀性依次为氩弧焊>手工电弧焊>乙炔-氧气焊。 (4)利用Cl--电位综合探针探究Q235钢腐蚀过程中不同微区Cl-和电位分布的内在关系，并结合金相组织分析、扫描电镜、能谱分析和电子探针等进一步对不同微区的金相组织、形貌结构、元素成分测试等进行检测。结果表明，MnS等夹杂物会诱发点蚀，Cl-的吸附会导致微区表面钝化膜的进一步破坏，由于焊缝和热影响区的魏氏组织会导致其耐腐蚀性降低。收起

关键词 : Q235钢焊缝腐蚀原位监测形貌结构

10. 模拟深海环境阴极保护初期钙镁沉积层的研究

[学位论文] 曹振宇中国海洋大学 2010年硕士导师: 杜敏共66页

摘要 : 随着深海工程技术的发展，深海环境对金属材料的耐腐蚀性能的影响受到越来越多的关注。阴极保护依然是防止钢构筑物在深海腐蚀的最有效方法之一。作为阴极保护的结果，钢表面会形成钙镁沉积层。它一方面限制海水中的溶解氧向钢表面的扩散，增大金属的... 展开随着深海工程技术的发展，深海环境对金属材料的耐腐蚀性能的影响受到越来越多的关注。阴极保护依然是防止钢构筑物在深海腐蚀的最有效方法之一。作为阴极保护的结果，钢表面会形成钙镁沉积层。它一方面限制海水中的溶解氧向钢表面的扩散，增大金属的极化电阻；另一方面还可以阻止钢的裂纹扩展，提高钢的耐疲劳腐蚀等性能，增强阴极保护效果。目前钙镁沉积层的研究大都是针对浅海环境各种因素对钙质层的影响，对深海环境下钙镁沉积层的形成及生长情况涉及较少。本文以Q235钢为研究对象，采用恒电流极化方法，对不同的实验模拟环境条件下，钙镁沉积层的形成生长情况进行了对比研究。依据钙镁沉积层的形成特点及实海环境因素，本文主要以温度、溶解氧以及流动性为主要研究对象。在每个实验环境下选取40mA/m2～800mA/m2极化电流密度，分别进行了7天恒流极化实验，研究了极化电位随时间的变化规律。结果表明，常温流动条件下极化电流密度大于200mA/m2时才能在实验结束时保证试片的极化电位达到Q235钢的最低保护电位-0.85V(vs.Ag/AgCl)，比常温静态条件需要更大的极化电流密度；在低温流动环境中，极化电流密度要大于400mA/m2时才会达到最低保护电位；在低温低溶解氧条件下，150mA/m2～800mA/m2极化电流密度范围内，实验结束时极化电位都能达到最低保护电位要求。电化学线性极化实验表明，在不同的实验环境中，试片的极化电阻都是随着极化电流密度的增加而加大。在相同极化电流密度下，温度越低、溶解氧含量越小，形成的极化电阻越小。电流密度较小时，由于钙镁沉积层形成不明显，不同环境中极化电阻值相差不大；随着电流密度的加大，常温条件下试片的极化电阻升高较快，当电流密度高于300mA/m2时，极化电阻是低温以及低温低氧条件下极化电阻的2～3倍。表面成分分析表明，钙镁沉积层的主要成分都是CaCO3和Mg(OH)2。当电流密度较小时，由于达不到完全保护，试片表面沉积层与锈层共存；随着电流密度的增加，沉积层形成越加明显，厚度变大，沉积层中镁含量随着电流密度的增加而升高。常温动态条件下，当电流密度大于400mA/m2时，由于析氢反应的发生沉积层会出现开裂脱落现象，并观察到Mg(OH)2内层和CaCO3外层的结构特征。在低温条件下当电流密度小于300mA/m2时没有明显钙镁沉积层出现，只有颗粒状沉淀物零星出现，表面成分分析显示钙镁含量很少，当电流密度达到400mA/m2时，试片表面被很薄的沉积层覆盖，其主要成分是CaCO3，Mg(OH)2含量很少。低温低氧条件下，电流密度小于400mA/m2时，试片表面也只有零星钙镁沉淀出现，当电流密度达到600mA/m2时，才有钙镁层出现，形貌、成分与低温条件下相似。对比分析可以看出钙镁沉积层与电流密度密切相关，在一定环境下，阴极保护初期较大的电流密度能使试片更快达到保护电位，钙镁沉积层形成更加良好。由于流动性的影响，极化电位的负移会延迟，金属表面的阴极产物离子，如OH等较难在阴极区富集，相比静态条件沉积层形成困难。温度和溶解氧含量也是影响钙镁沉积层形成的重要因素，低温下沉淀的形成生长速度变慢；在低温、低溶解氧条件下，钙镁沉积层很难形成，电流密度要比常温环境中加大一倍以上才有明显沉积层出现，厚度及致密性较差；因此要在深海低温低氧条件下对金属构筑物进行阴极保护时，需要更大的电流密度和更长的时间才能形成良好沉积层。收起

关键词 : 钙质层深海阴极保护恒流极化 Q235钢