对907钢电偶腐蚀行为的研究

本文采用电化学模拟方法研究了907钢分别与921和902钢在流动人造海水(带搅拌)条件下电偶腐蚀行为。为了进行对比,偶对схл-4/921和902/921同时参加了实验;并引入了在静止人造海水条件下907、схл-4和902分别与921匹配的电偶腐蚀性能数据,以资比较。在实验条件下,上述四种偶对都将产生严重的电偶腐蚀效应(电偶腐蚀效应值在60％以上)。与电偶电流相应的阳极溶解量随时间的变化呈直线关系。实验还表明,907/921与902/907的阳极过程有着不同的动力学行为。根据电偶电流计算的电偶腐蚀效应和电偶腐蚀的发展过程,抗电偶腐蚀性能由优到劣的次序是:907/921→902/921→схл-4/921→902/907。     

外加电位条件下7A52铝合金应力腐蚀开裂敏感性研究

摘要：采用电化学极化手段和慢应变速率拉伸试验,结合扫描电镜观察合金断口形貌,研究了外加电位对7A52铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响。研究结果表明：合金在3．5％NaCl溶液中的应力腐蚀开裂敏感性与外加电位有强烈的相关性,开裂敏感性在外加电位为一0．95V时最低,外加电位起到阴极保护的作用;在外加电位为一1V时有所升高,但仍然低于开路电位条件下的敏感性;在一1．1V时最高,应力腐蚀过程以氢脆为主;在一1．2V时又有所降低,阴极析出的氢以气态逸出而降低应力腐蚀开裂敏感性。     

潜艇螺旋桨区域腐蚀电场模型特征及奇异峰成因分析

针对边界元法推算潜艇腐蚀电场分布时边界条件影响电场信号特征,导致螺旋桨区域产生奇异峰现象的问题,以实测船用921合金钢和镍青铜螺旋桨材料极化曲线作为建模边界条件,重点对比分析了恒电位和非线性边界条件下的电场特征,并通过建立阻抗谱参数下的船壳-螺旋桨电化学阻抗等效电路,分析了潜艇腐蚀电场螺旋桨区域产生奇异峰的原因。仿真结果表明:潜艇电场特征分布及螺旋桨区域奇异峰现象与船体材料电化学极化状态有关,合理设定非线性极化边界参数可达到削弱奇异峰现象、平滑腐蚀电场模型的效果。     

TA2-B10管不同电偶腐蚀防护方式对B10管腐蚀特性的影响

为研究TA2-B10合金管在不同电偶腐蚀防护方式下对B10管腐蚀特性的影响,在青岛小麦岛海水试验场设置TA2-B10管直接连接、电绝缘连接、电绝缘＋涂层连接三组不同电偶腐蚀防护方式对照管道,依次进行1m/s、3m/s、4m/s流动海水与浸泡交替腐蚀试验。对试验后的三组B10管道线切割,通过管道内表面电位分布试验分析不同电偶腐蚀防护方式下B10管道的腐蚀类型;采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱和微观表征,分析不同电偶腐蚀防护方式下距离法兰接头250mm处B10管试样的腐蚀特性。结果表明,直接连接TA2-B10管处于电偶腐蚀状态,B10端内电位正移腐蚀加速,电绝缘连接和绝缘＋涂层连接TA2-B10管均处于自腐蚀状态,但电绝缘＋涂层连接具有更好的绝缘效果;电绝缘＋涂层连接防护下的B10试样,腐蚀电流密度最小,自腐蚀电位最负;三组B10试样阻抗谱均呈现单容抗弧特征,电绝缘＋涂层连接防护下的B10试样具有更大的传递电阻和膜层电阻;电绝缘＋涂层连接能有效减缓点蚀、坑蚀和晶间腐蚀三种腐蚀倾向。以上结果综合说明,绝缘＋涂层防护方式具有更好的电偶腐蚀防护效果。     

静水压力交变对高强度船体钢腐蚀行为的影响

采用管形薄壁试样模拟密封结构,通过管形试样的应力状态计算、管形试样和相同尺寸实心圆柱试样的对比腐蚀实验,研究了静水压力交替变化对高强度船体钢在质量百分数为3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:静水压力交替变化引起的溶液中溶解氧变化影响了高压时的电化学过程以及金属表面形成的腐蚀产物,可降低恢复到常压后的金属的腐蚀速度;静水压力交替变化引起了管形薄壁试样表面的应力、应变变化,高压时试样表面的应力增大可明显促进金属的腐蚀,另外,应力、应变的交替变化改变了金属/腐蚀产物的界面性能,显著促进了金属在常压时的腐蚀。在4 MPa静水压力下,管形试样管壁表面产生30.5～34.5MPa的压应力,静水压力交替变化可使金属腐蚀速度增大20%以上。     

高速冲击下金属橡胶动态力学特性研究

为探讨金属橡胶在高速冲击环境下的动态力学性能,制备了圆柱实心金属橡胶试件,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)开展了金属橡胶的动态压缩试验。分析了金属橡胶动态应力-应变规律,探讨应变速率和弹簧卷外径对金属橡胶的动态弹性模量、动态峰值应力、能量吸收和理想能量吸收效率的影响规律。结果表明,动态应力-应变曲线分为弹性形变阶段、局部塑性变形阶段和破坏阶段,动态弹性模量和动态峰值应力均表现出典型的应变速率效应,且均随弹簧卷外径的增大而减小。此外,随着应变增大,能量吸收性能随应变速率增大而逐渐变好,随弹簧卷外径的减小而逐渐变好。理想吸能效率受应变速率影响很小,但随应变增大而逐渐增高并趋于饱和,其饱和值均大于0.75,弹簧卷外径为3 mm时,金属橡胶的理想吸能效率最优,其饱和值达到0.88,表明金属橡胶材料在高速冲击下有良好的吸能抗冲击作用。     

“有机涂层下船体钢的腐蚀及耐蚀涂层缓蚀剂”课题通过鉴定

由我院化学教研室经过三年努力而研制成功的“有机涂层下船体钢的腐蚀及耐蚀涂层缓蚀剂”,于1991年6月12日通过了海军修理部器材部主持的鉴定。该课题研制的环氧沥青防锈漆H、P缓蚀剂和铁红环氧酯防锈底漆P、HN缓蚀剂,经过交流阻抗、盐雾、电化学、海水浸泡、实海(船)挂片等综合试验     

酸性条件下几种锅炉炉管钢腐蚀性能分析

研究了几种锅炉炉管钢在 p H=3的 H2 SO4 溶液中腐蚀速率的差异 .电化学测试结果表明 :炉管钢的腐蚀速率与钢中合金元素的种类和含量有一定关系 ;含铬、钼量较高的钢种腐蚀速率较低 .由此可见 ,铬元素是抑制炉管钢在酸性介质中发生腐蚀的最主要的合金元素 ,其他元素如钼、镍等对炉管钢的腐蚀性能也有重要影响     

921A钢动态屈服应力的实验研究

本文采用较为先进的实验技术——高应变率下材料的分段式Hopkinson拉杆实验(分段式—维杆拉伸实验)研究了“921A”钢在高应变速率情况下的动态屈服性能,获得了很有理论和实用价值的应变率ε—功屈服应力σ_d变化曲线。同时本文简要介绍了分段式Hopkinson拉杆实验技术的基本原理和实验方法。     

交流杂散电流对埋地钢质管道腐蚀危害实验

为探究交流杂散电流的影响因素及其对阴极保护系统的影响,搭建交流干扰腐蚀实验平台研究了土壤电阻率、干扰电压大小、涂层电阻率和通断时间比对交流杂散电流密度的影响;采用腐蚀试片失重法研究了交流杂散电流密度对腐蚀速率的影响以及阴极保护电位分别为-850 mV和-1 000 mV时对阴极保护系统的影响。实验结果表明:土壤电阻率、干扰电压大小、涂层电阻率和通断时间比对交流杂散电流密度具有较为显著的影响;阴极保护电位为-1 000 mV时,即使交流电流密度为20 mA/cm2,腐蚀试片也能得到有效保护。因此,埋地管道应采用绝缘性能好的防腐涂层,规划合理的铺设路线,并在运行过程中采取强制电流阴极保护系统,设置合理的阴极保护电位。     

有机羧酸在中性腐蚀介质中对铸铝的缓蚀性能研究

通过电化学方法研究了不同浓度的有机羧酸对偶接及非偶接状态下铸铝的缓蚀性能,并对其缓蚀机理作了初步探讨.结果表明:常温状态下,该有机羧酸对铸铝有着很好的缓蚀效果,且随着其浓度的提高,缓蚀效果增加.此缓蚀剂对铸铝主要表现为几何覆盖效应,为抑制阳极型缓蚀剂.     

SRB对船舱积水腐蚀影响的研究

通过对某船舱积水中的硫酸盐还原菌(SRB)的实验室培养、挂片试验和电化学试验,研究了SRB对船舱积水腐蚀的影响.结果表明,SRB的存在促进碳钢的腐蚀,但积水中的油污减弱了SRB的促进作用;SRB使腐蚀产物膜的不均匀性增加,促进了局部腐蚀.     

新型航空铝合金材料复杂形貌点蚀损伤应力集中效应分析

根据7B04铝合金材料试件模拟加速点蚀试验检测结果,并结合铝合金材料点蚀行为机制、微观结构特征与随机性过程本质,构建由多个微观椭球体合成的楔入型与合围型两种典型复杂形貌点蚀损伤模型。采用ANSYS有限元方法建模并基于线弹性断裂力学,对上述两种点蚀损伤模型的应力集中效应进行计算与分析。研究发现:两种复杂形貌特征的点蚀损伤模型产生的应力集中系数数值基本相当,各个微观椭球体蚀坑分别对应力分布产生影响并相互干涉与叠加,造成复杂形貌点蚀损伤模型的应力集中系数数值增大;两种复杂形貌点蚀损伤模型的应力主要集中在各个微观椭球体蚀坑交会的位置,大都位于宏观点蚀损伤的侧边;两种复杂形貌点蚀损伤模型的应力集中效应作用区域的尺寸与铝合金材料微观晶粒尺寸、点蚀萌生的短裂纹初期尺寸基本相当。     

几种缓蚀剂对低合金钢在海水中的缓蚀行为的研究

研究了几种含氨基、羟基的缓蚀剂在3%NaCl溶液中对低合金钢的缓蚀行为.运用线性极化技术测定比较几种缓蚀剂的缓蚀效果.动电位极化曲线、交流阻抗测量表明,几种缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂,添加后由于缓蚀剂吸附在金属表面,从而有效地抑制了低合金钢的腐蚀.     

温度对舰船阴极保护和腐蚀静电场的影响

海水中氧溶解量和海水电导率是影响海水腐蚀性能的重要因素，而这两个因素主要取决于海水的盐度和温度。采用边界元法建立舰船外加电流阴极保护和腐蚀静电场模型，研究不同海水温度下氧溶解量、电导率及氧的扩散系数对舰船腐蚀防腐静电场的影响。结果表明，腐蚀电场峰值随着温度的升高而减小，当两对阳极输出电流分别为13.5 A和8 A时，船体和舵在低温处于过保护状态而在高温处于欠保护状态，螺旋桨和轴在不同温度下均能得到较好的保护。     

玄武岩纤维增强塑料筋耐海水腐蚀性研究

海工工程中由于海水的腐蚀,混凝土中的钢筋会出现锈蚀等问题.玄武岩纤维增强塑料筋作为一种新型建筑材料,用来代替钢筋用在海工工程等腐蚀性较强的混凝土中,以此避免钢筋锈蚀带来的耐久性问题.研究了玄武岩纤维增强塑料筋耐海水腐蚀性,采用常温长期浸泡和高温浸泡加速腐蚀试验方法,得出玄武岩纤维增强塑料筋在常温下耐海水腐蚀性较强,而在...     

Neural network modeling to evaluate the dynamic flow stress of high strength armor steels under high strain rate compression

An artificial neural network (ANN) constitutive model is developed for high strength armor steel tempered at 500 °C, 600 °C and 650 °C based on high strain rate data generated from split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiments. A new neural network configuration consisting of both training and validation is effectively employed to predict flow stress. Tempering temperature, strain rate and strain are considered as inputs, whereas flow stress is taken as output of the neural network. A comparative study on Johnson–Cook (J–C) model and neural network model is performed. It was observed that the developed neural network model could predict flow stress under various strain rates and tempering temperatures. The experimental stress–strain data obtained from high strain rate compression tests using SHPB, over a range of tempering temperatures (500–650 °C), strains (0.05–0.2) and strain rates (1000–5500/s) are employed to formulate J–C model to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steels. The J-C model and the back-propagation ANN model were developed to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steel and their predictability is evaluated in terms of correlation coefficient (R) and average absolute relative error (AARE). R and AARE for the J–C model are found to be 0.7461 and 27.624%, respectively, while R and AARE for the ANN model are 0.9995 and 2.58%, respectively. It was observed that the predictions by ANN model are in consistence with the experimental data for all tempering temperatures.     

钢丝增强复合条带抗弹性能数值分析

为研究钢丝增强聚合物基复合条带的抗弹性能,基于冲击动力学理论分析其抗弹机理,再借助ANSYS/LS-DYNA软件和LS-PrePost前后处理器模拟有无增强钢丝2种工况下,条带对7.62 mm弹体的冲击响应。分析表明：条带的弹性模量、剪切模量和面密度会影响其能量吸收性能,能量吸收量随三者的增大而增大;由于聚合物基体的正交各向异性,应力云图显示出扁平椭圆状是合理的;在聚合物基复合条带中嵌入增强钢丝对条带整体的抗弹性能有积极的影响,但嵌入过量的钢丝会导致重量和成本的增加,因此需要对合理的钢丝配比率作进一步研究。研究结果可为钢丝增强聚合物基复合条带在野战防护结构中的应用提供参考。