【正文】 本科畢業(yè)論文 題目 ： 鋼板樁鋼耐海水腐蝕及暴曬性能研究 學 院 : 材料與冶金學院 專 業(yè) : 金屬材料工程 學 號 : 202102127073 學生姓名 : 黃 進 指導教師 : 袁澤喜 日 期 : 2021 年 6 月 3 日 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 I 摘 要 鋼板樁 鋼具有良好的 耐海水腐蝕性能，這是由于在鋼的表面生成了致密的保護性內(nèi)銹層 。 耐蝕鋼在海水環(huán)境下的耐蝕性能下降，是因為 海水 中的 Cl使鋼的表面不能形成致密的內(nèi)銹層，銹層起不到保護作用的結(jié)果。本文通過干濕交替周浸試驗來 模擬海水環(huán)境下鋼板樁鋼的腐蝕行為，通過掃描電鏡、能譜儀和動電位極化曲線等分析測試方法，觀察銹層表面形 貌和截面形貌，分析合金元素截面分布和銹層的相組成，并測試表面 無銹層 的低合金鋼的電化學性能， 計算腐蝕速率，從而 討論合金元素對海水耐蝕性能的影響。主要 獲得以下的主要結(jié)論： 在基體成分鋼的基礎(chǔ)上添加高含量的 P(%)使得鋼的耐海水腐蝕性能有所升高，加入含量比較高的 Cu(%)、 Ni(%)和 Cr(%)也 提高 了 鋼的耐蝕性。其組織為 多邊形 鐵素體和 塊狀珠光體 及 粒狀 貝氏體 。 周浸試驗 240h后 的 高 P鋼的腐蝕速率最小。在腐蝕時間較短時，銹層表面主要由黃褐色及橘黃色銹層組成；隨時間延長，試樣表面主要由黑褐色的銹層組成，并出現(xiàn)明顯的腐蝕坑。隨腐蝕時間的延長，實驗鋼的腐蝕速率均是先快速增大到一定時間后，腐蝕速率減小。 合金元素的含量對銹層成分影響不大，其主要腐蝕產(chǎn)物為 Fe3O γFeOOH和 αFeOOH組成。 在本 論 文所選用的試驗參數(shù)條件下，干 /濕交替周浸試驗能夠較好的反映 P、 Cu元素存在的海水環(huán)境條件下鋼鐵的腐蝕趨勢。周浸實驗可以作為評價材料耐蝕性的有效手段。 關(guān)鍵詞 ： 海水 環(huán)境； 耐蝕鋼 ； 鋼板樁 鋼 ； 干 /濕交替 周浸試驗； 銹層 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 II Abstract The Sheet piling steels show considerable resistance to seawater corrosion through the formation of a dense and pact inner rust layer, but it is difficult to form in seawater environments containing Cl. The corrosion behavior of sheet piling steels was studied by the wet/dry cyclic contusion tests which are monly used to simulate the corrosion of the low alloy steels in the seawater environments. The relation among the structure of rust and corrosion resistance， corrosion rate and the influence of the added alloy elements of P, Cu and Cr were analyzed by potentiodynamic (PD) tests, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrum (EDS). Mainly judgments have received the following main conclusions: In the matrix position steel adding high P (%) makes corrosion resistance of the steel increased in seawater, adding the higher content of Cu (%), Ni (%) and Cr (%) also improves corrosion resistance of the steel. The anizations are the polygon ferrites, block pearlites and grainy bainites. After the 240h cyclic contusion of the contenting high P steel has the smallest corrosion rate. The beginning of corrosion, the rust layer surface is mainly brown and orange。 with developing of the time, the surface of specimens are mainly posed of dark brown rust, and appear the discernible corrosion pits. With the extension of time for corrosion, the corrosion rates of the experiment steels quickly grow to a certain time, then the corrosion rates decrease. Elements of content have little effect on the rust layer position, the main corrosion products are Fe3O4, γ FeOOH and αFeOOH. The results of the cyclic wet/dry test could indicate the tendency in the seawater environment containing P and Cu. The cyclic wet/dry test could be used for evaluating the corrosion resistance of the steel. Key Words： Seawater environment。 Corrosion resisting steels。 Sheet piling steels。 Cyclic wet/dry test。 Rust 武漢科技大學本科畢業(yè)論文 III 目 錄 1 文獻綜述 .............................................................................................................................. 1 鋼板樁鋼的簡介 ........................................................................................................... 1 鋼板樁鋼的發(fā)展歷史 ............................................................................................ 1 鋼板樁鋼的發(fā)展前景 ............................................................................................ 2 國內(nèi)外最新研究進展 ............................................................................................ 2 鋼的海水腐蝕機制 ....................................................................................................... 3 海水的特性 ............................................................................................................ 3 海水腐蝕的電化學過程 ........................................................................................ 4 低合金鋼的耐蝕性 ....................................................................................................... 5 低合金鋼的性能 .................................................................................................... 5 合金元素的作用 .................................................................................................... 5 耐蝕鋼銹層結(jié)構(gòu)及影響因素 ....................................................................................... 7 銹層的構(gòu)成 ............................................................................................................ 7 環(huán)境因素的影響 .................................................................................................... 8 元素對銹層的影響 ................................................................................................ 9 海水腐蝕的實驗研究方法 ........................................................................................... 9 海水腐蝕的室內(nèi)加速試驗方法 ............................................................................ 9 海水腐蝕電化學研究方法 .................................................................................. 11 其它研究方法 ...................................................................................................... 11 本論文的研究內(nèi)容及意義 ......................................................................................... 11 2 實驗研究方法 .................................................................................................................... 13 實驗材料 ..................................................................................................................... 13 實驗設備 ..................................................................................................................... 13 實驗方法 ..................................................................................................................... 14 金相組織觀察 ...................................................................................................... 14 EBSD 試 樣的制備 ..................................