常用結(jié)構(gòu)鋼土壤腐蝕行為的研究撫順望花區(qū)畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-27 14:37本頁面
【正文】 用電化學(xué)阻抗譜和動電位極化曲線測試技術(shù)在望花區(qū)土壤飽和溶液中對20號鋼和鑄鐵的腐蝕規(guī)律進(jìn)行了研究。 電化學(xué)阻抗譜分析。20號鋼在望花地區(qū)的飽和土壤飽和溶液中浸泡7天的阻抗譜均為單一的容抗弧，隨浸泡時間延長，試樣的容抗弧半徑先增大后減小，再增大再減小，出現(xiàn)波動現(xiàn)象，其中第六天圓弧半徑值最大。鑄鐵在望花區(qū)飽和土壤溶液中浸泡7天的阻抗譜為單一的容抗弧，隨浸泡時間延長，試樣的阻抗弧半徑先增大到最大值后減小，出現(xiàn)波動。 20號鋼浸泡7天的交流阻抗譜圖圖 鑄鐵浸泡7天的交流阻抗譜圖根據(jù)上述電化學(xué)阻抗譜采用ZsimpWin軟件用R(QR)等效電路進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。，其中Rs為電解池溶液電阻，Rct為電荷傳遞電阻，Q為常相位角元件。擬合后相關(guān)數(shù)據(jù)列入表32和表33，兩材料浸泡7天的Rct值列入表34中。 R(QR)等效電路圖表32 20號鋼等效電路擬合后相關(guān)數(shù)據(jù)浸泡時間R /Ωcm2C /μFcm2nRct /Ωcm21h205724h314848h803572h739396h8247120h9285144h9043，20號鋼的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct在浸泡初期顯著增加，到8000Ωcm2，然后隨浸泡時間延長保持在一個較高水平，在第六天時阻值達(dá)到最大為9285 Ωcm2，此后略有下降。說明20號在望花區(qū)土壤中浸泡可在表面形成具有保護(hù)作用的銹層，阻礙腐蝕加劇。，鑄鐵的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct在浸泡初期顯著增加，第四天阻值達(dá)到最大，4605Ωcm2，此后波動較大，在第六天達(dá)到了最小值，3866Ωcm2，隨后有所上升。與20號鋼的浸泡結(jié)果相比，鑄鐵試樣的阻值遠(yuǎn)低于20號鋼的阻值，其銹層也起不到保護(hù)作用，腐蝕較嚴(yán)重。表33 鑄鐵等效電路圖處理的結(jié)果浸泡時間R/Ωcm2C/μFcm2nRct/Ωcm21h172387224h118459348h436972h460596h4533120h3866144h4332表34 20號和鑄鐵浸泡不同時間的Rct值試樣1h24h48h72h96h120h144h20號鋼2057314880357393824792859043鑄鐵3872459343694605453338664332 動電位極化曲線分析，采用power suit 軟件可以獲得各曲線的自腐蝕電位及自腐蝕電流密度，如表35所示。 20號鋼和鑄鐵Rct隨時間變化曲線 20號鋼浸泡1小時和144小時的極化曲線 鑄鐵浸泡1小時和144小時的極化曲線表35 20號鋼和鑄鐵的自腐蝕電位和自腐蝕電流密度土樣來源試樣20號鋼鑄鐵1h144h1h144h望花區(qū)ia μA/cm2E V年腐蝕率mm/a，自腐蝕電位降低，變得易被腐蝕，；鑄鐵自腐蝕電位也有所降低，變得易被腐蝕，自腐蝕電流密度減小的幅度比較大。 20號鋼和鑄鐵在望花區(qū)土壤中腐蝕行為的對比綜合以上實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)望花地區(qū)的重工業(yè)土壤對于這兩種材料來說，都有腐蝕。相比之下，20號鋼更耐蝕。通過埋片實(shí)驗可知，20號鋼的表面產(chǎn)生了較嚴(yán)重的腐蝕情況，；鑄鐵的表面和埋片之前相比沒有明顯變化。通過觀察可知20號鋼發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕，這是由于氧容差造成的，沒能真實(shí)模擬出在望花地區(qū)土壤中的腐蝕情況，故不能作為一個判斷標(biāo)準(zhǔn)。從電化學(xué)角度來說， 20號鋼的交流阻抗則在前兩天之后有明顯的數(shù)量級的變化，說明望花地區(qū)的土壤對20號鋼有明顯的腐蝕情況出現(xiàn)，之后也趨于平穩(wěn)，說明在試樣的表面生成了一層氧化膜，阻礙了腐蝕的繼續(xù)，而鑄鐵的交流阻抗呈波浪形變化，波動很大，說明形成的那層銹膜非常不穩(wěn)定，無法阻礙腐蝕繼續(xù)。由電化學(xué)實(shí)驗數(shù)據(jù)顯示，20號鋼的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct為9285Ωcm2，， m/a；鑄鐵的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct為4605Ωcm2，。比較阻值可知20號鋼更耐腐蝕，比較年腐蝕速率，說明20號鋼更耐蝕。結(jié) 論本論文采用了埋片法試驗和電化學(xué)試驗，研究了20號鋼和鑄鐵在望花區(qū)土壤飽和溶液中的腐蝕情況。通過埋片法試驗可得知，，但是由于20號鋼發(fā)生了嚴(yán)重的局部腐蝕，故不以埋片法試驗的結(jié)論作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過電化學(xué)試驗可得知20號鋼的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct為9285Ωcm2，；鑄鐵的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct為4605Ωcm2。比較阻值可知20號鋼更耐腐蝕，比較年腐蝕速率，說明20號鋼更耐蝕。得出結(jié)論：在望花區(qū)重工業(yè)土壤中，20號鋼比鑄鐵更耐蝕。致 謝通過我的畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多，包括嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，積極的實(shí)驗意識，刻苦的專研精神，堅持的意志品質(zhì)等等。非常感謝史艷華老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段—畢業(yè)設(shè)計階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，她給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，她放棄了自己的休息時間，她的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她表示我誠摯的謝意。 同時感謝所有任課老師和所有同學(xué)在給我的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！參考文獻(xiàn)[1] 張軍, 徐海斌, 劉偉東. 20 鋼低倍組織控制措施[J]. 承鋼技術(shù), 2002, 1:812[2] 徐慧君. 球墨鑄鐵沖擊韌性影響因素的分析[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2009, 23: 37[3] 龔資同, 李天杰. 中國土壤系統(tǒng)分類[M], 北京, 2005:6270[4] 謝建輝, 吳萌順, 朱日彰. 土壤腐蝕研究的現(xiàn)狀及展望[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù), 1996, 13(2):910[5] 周佩朋, 王森, 李志忠, 等. 耐蝕性金屬接地材料研究綜述[J]. , 31(8):5054[6] 王永紅, 鹿中暉. 幾種線纜金屬材料的土壤腐蝕特性[J]. 材料保護(hù), 2009, 42(8):6972[7] 王永紅, 鹿中暉. 西部內(nèi)陸鹽土中銅鋁的腐蝕行為[J].中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報, 2005, 25(5):303306[8] 孫成, 李洪錫. 不銹鋼在土壤中腐蝕規(guī)律研究[J]. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù), 1999, 11(2):9497[9] 王開軍, 吳洵. 土壤腐蝕機(jī)理及研究技術(shù)的發(fā)展[J]. 土壤學(xué)進(jìn)展, 1993, 52:1014[10] , , , et al. Effect of precyclic loading on stresscorrosioncracking initiation in an X65 pipeline steel exposed to NearNeutrul pH soil environment[J].METALLURGICAL AND ,34A:26022608[11] XiuTong Wang, JiZhou Duan, Yan Li, et al. Corrosion of steel structures in seabed sediment[J]. Indian Academy of Sciences. 2005, 28(2):8185[12] 陳旭, 梁平, 李曉亮, 等. 管線鋼應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素[J]. 裝備環(huán)境工程, 2007, 4(3): 2126[13] 章鋼婭, 劉順民, 陳春鷹, 等. 河北滄州接地網(wǎng)土壤腐蝕性因素研究[J]. 土壤學(xué)報, 2007, 44(6):10361042[14] , . Corrosion of welded X100 pipeline steel in a NearNeutrul pH solution[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2010, 19(6):834840[15] 王永紅, 文杰, 鹿中暉. 碳鋼土壤腐蝕隨季節(jié)變化規(guī)律[J]. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù), 2002, 12(6):359360
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