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一种控制中性盐雾试验pH的方法

电子产品可靠性与环境试验 2024年第3期42卷 41-45页

作者：李雄路伟伟成都比亚迪电子有限公司四川成都610000

结合笔者的实际工作经验,对盐雾腐蚀的成因和中性盐雾试验做了简要的分析。中性盐雾试验过程中容易出现盐溶液pH值降低的现象,从而使得无法满足中性盐雾试验相关标准的要求,并且在标准中也未给出有效的解决方法。对此,通过查阅相关资料... 详细信息

结合笔者的实际工作经验,对盐雾腐蚀的成因和中性盐雾试验做了简要的分析。中性盐雾试验过程中容易出现盐溶液pH值降低的现象,从而使得无法满足中性盐雾试验相关标准的要求,并且在标准中也未给出有效的解决方法。对此,通过查阅相关资料,发现硼砂作为一种pH缓冲剂,可以调控溶液的pH值。故通过理论探讨和试验验证对硼砂对中性盐雾试验盐溶液pH值的影响进行了分析,结果表明,硼砂可以有效地控制盐溶液的pH值,从而使得盐溶液的pH值在中性盐雾试验的全周期内稳定在6.5~7.2之间,并且在参比试验中,腐蚀性也可达到中性盐雾试验腐蚀的要求。提出的这种有效控制pH的方法,可供从事研究、制定和使用盐雾试验标准的人员进行参考。

关键词：腐蚀中性盐雾 pH值硼砂标准

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溶剂型与水性聚氨酯面漆室内加速试验和现场试验性能对比研究

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材料保护 2024年第2期57卷 154-161页

作者：马凯军薛凤颖张志友陈长风中国石油大学(北京)新能源与材料学院北京102249 国家管网集团东部原油储运有限公司江苏徐州221000

以溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆与水性脂肪族聚氨酯面漆为研究对象,在涂覆底漆和中间漆配套情况下,探讨2种室内加速老化方法(中性盐雾、氙灯老化)和自然环境曝晒(海南岛)对2种面漆老化失效的影响。试验通过面漆的宏观/微观形貌变化和失光率,... 详细信息

以溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆与水性脂肪族聚氨酯面漆为研究对象,在涂覆底漆和中间漆配套情况下,探讨2种室内加速老化方法(中性盐雾、氙灯老化)和自然环境曝晒(海南岛)对2种面漆老化失效的影响。试验通过面漆的宏观/微观形貌变化和失光率,来研究涂层的耐盐雾性能。通过电化学阻抗谱和红外吸收光谱对比分析2种涂层在氙灯老化和自然环境老化前后的防腐性能的差异和耐老化性能。结果表明,在各加速失效试验下,水性聚氨酯涂层具有更好的耐盐雾性能;而溶剂型丙烯酸聚氨酯面漆在老化试验后的防腐性能更好,且具有更好的耐老化性能。

关键词：聚氨酯面漆中性盐雾老化试验防腐性能

中性盐雾环境下高强度螺栓腐蚀后抗拉性能研究

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中性盐雾环境下高强度螺栓腐蚀后抗拉性能研究

作者：杨晨晴太原理工大学

学位级别：硕士

高强度螺栓作为钢结构的重要连接件,其质量和可靠性对结构整体安全性起着关键作用。而现有的大型钢结构如输电塔架、风电塔筒、桥梁等在实际服役过程中大多数处于恶劣和复杂的外部环境中,促使高强度螺栓发生腐蚀,锈蚀后其力学性能大幅... 详细信息

高强度螺栓作为钢结构的重要连接件,其质量和可靠性对结构整体安全性起着关键作用。而现有的大型钢结构如输电塔架、风电塔筒、桥梁等在实际服役过程中大多数处于恶劣和复杂的外部环境中,促使高强度螺栓发生腐蚀,锈蚀后其力学性能大幅度下降,严重影响结构的整体安全性能与使用。高强度螺栓在风电塔筒法兰连接及输电塔部分连接中主要受轴向拉力作用,腐蚀会削减高强度螺栓的截面,降低螺栓的承载能力,从而降低到节点的工作性能,进而影响到结构整体的安全与使用,一旦忽视将可能导致结构的倒塌以及造成人员伤亡等重大恶性事故。为了确保在役高强度螺栓的可靠使用,并且能够保证结构安全抵御设计年限内的各类灾害作用,需要对受腐蚀影响的高强度螺栓抗拉性能展开深入研究。该研究的成功开展,对建立腐蚀后高强度螺栓抗拉性能设计理论和方法提供技术支撑,具有十分重要的应用价值。本研究对持续中性盐雾腐蚀环境下的M24、8.8级高强度螺栓进行了宏微观观察、静力拉伸试验,对腐蚀后高强度螺栓的破坏模式、破坏机理及轴向抗拉性能随腐蚀程度的劣化情况进行了评估。针对不同破坏模式下的螺栓,提出了基于质量损失的螺栓劣化承载力公式,建立了考虑腐蚀损伤的数值模型。主要研究内容如下:(1)通过对M24、8.8级高强度螺栓进行持续中性盐雾加速腐蚀试验,模拟其在海洋大气环境中的腐蚀情况,从宏观和微观两个角度对腐蚀产物的形貌及厚度进行分析,通过微观观察的方法研究腐蚀后螺牙形貌演化,对其腐蚀程度进行理论分析,建立了高强螺栓的质量损失率、腐蚀失重与腐蚀时间的幂函数关系式。采用三维非接触式形貌扫描的方法对腐蚀后螺杆光滑段基体形貌进行重建,得到蚀坑的深度、宽度,并建立了二者与质量损失率的高斯分布模型。(2)以不同腐蚀天数下的高强度螺栓试件为研究对象,开展静力拉伸试验。发现了了单调拉伸作用下的螺杆拉断破坏和螺栓拉脱破坏两种受拉破坏模式,并得到了两种破坏模式转变时的腐蚀天数和质量损失率。深入分析了抗拉承载力、抗拉强度、相对刚度、非比例延伸强度、断后伸长率分别与腐蚀程度、破坏模式的关系。此外,基于平均质量损失建立了锈蚀螺栓承载力理论劣化公式,并验证了公式的适用范围。(3)在对腐蚀后的高强度螺栓进行试验研究的基础上,提出了ABAQUS有限元分析软件模拟腐蚀损伤的方法,验证了该方法预测腐蚀后高强度螺栓的抗拉承载力及破坏模式转变的临界质量损失率的准确性,并针对不同情况下提出了较为简便或更安全的评估方法。在此基础上进行了参数化分析,得到了不同螺栓直径、螺纹螺距、蚀坑深径比对腐蚀后高强度螺栓抗拉承载力、破坏模式及临界质量损失率的影响。

关键词：中性盐雾高强度螺栓腐蚀抗拉性能失效模式

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中性盐雾腐蚀下高强度螺栓的疲劳性能研究

中性盐雾腐蚀下高强度螺栓的疲劳性能研究

作者：马辉太原理工大学

学位级别：硕士

高强度螺栓作为重要的连接件,广泛用于桥梁、输电塔架、变电构架等钢结构当中。但近年来的一些工程案例表明,高强度螺栓在服役的过程中,受到长期环境侵蚀作用的同时也受到风荷载引起的疲劳作用,导致高强度螺栓过早失效,引起结构倒塌,严... 详细信息

高强度螺栓作为重要的连接件,广泛用于桥梁、输电塔架、变电构架等钢结构当中。但近年来的一些工程案例表明,高强度螺栓在服役的过程中,受到长期环境侵蚀作用的同时也受到风荷载引起的疲劳作用,导致高强度螺栓过早失效,引起结构倒塌,严重影响着当地的交通运输和输电工程。特别在变电构架结构中,高强度螺栓受轴向力,锈蚀高强度螺栓的疲劳性能会更加敏感。因此,有必要研究锈蚀后高强度螺栓轴向受力时的疲劳性能。针对锈蚀后高强度螺栓的疲劳问题,本文在国家自然科学基金(52208192)的支持下,以海洋大气环境为研究背景,对工程中的高强度螺栓分别从腐蚀机理、腐蚀后的疲劳性能退化和疲劳寿命评估方面进行了研究,主要包括:(1)通过对高强度螺栓进行中性盐雾环境下加速腐蚀试验,从锈层形貌、锈层结构和锈层物相组成三个方面研究了腐蚀演化过程,并基于此揭示了高强度螺栓腐蚀机理。以质量损失率为指标,评价了高强度螺栓的腐蚀性能,建立了腐蚀动力学模型。最后通过观察螺栓表面蚀坑宏微观形貌,研究蚀坑分布特征,建立了蚀坑演化模型。(2)通过开展不同腐蚀时间下高强度螺栓的疲劳试验,发现以腐蚀150天为界,高强度螺栓存在螺栓断裂和螺纹剪断两种破坏模式,其两种破坏模式对应的疲劳寿命与腐蚀时间的关系分别呈指数型和线性。通过分析螺栓断口的宏观和微观形貌,发现随着腐蚀时间的增加,螺栓从单疲劳源破坏转变为多疲劳源破坏,裂纹扩展区面积随腐蚀时间逐渐减小,疲劳条纹间距逐渐增大。然后结合螺纹微观破坏形式,揭示了腐蚀后高强度螺栓的失效机理。最后通过分析疲劳实验过程中刚度表明,全寿命阶段的刚度与腐蚀时间呈负相关。(3)通过对临界腐蚀天数高强度螺栓进行疲劳试验,得到了S-N曲线。与GB50017-2017和DNV规范推荐的S-N曲线对比发现,DNV-RP-C203标准推荐的空气中S-N曲线相对不安全,而GB50017-2017中的推荐的S-N曲线更适合工程应用。另外,以试验数据为基础,建立了三参数威布尔分布模型S-N曲线模型。与Basquin模型相比,三参数威布尔分布模型具有较高拟合度。通过分析不同应力幅下螺栓断口宏观和微观形貌,发现螺栓破坏模式均为多疲劳源破坏。在低应力幅下,螺栓的破坏模式为螺栓断裂与螺纹剪切同时存在,且二者为竞争关系,而高应力幅下,只有螺栓断裂一种破坏模式。(4)基于疲劳缺口理论,建立了考虑蚀坑后高强度螺栓疲劳寿命的评估方法,并验证了此方法的适用性。通过参数化分析,研究了高强度螺栓S-N曲线随腐蚀时间的退化规律,并进一步建立了不同应力幅下高强度螺栓疲劳寿命随腐蚀时间的退化模型,为实际工程中高强度螺栓的抗疲劳设计提供了理论依据。

关键词：高强度螺栓中性盐雾加速腐蚀疲劳试验疲劳寿命评估

中性盐雾预腐蚀对AF1410高强钢疲劳寿命的影响

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航空材料学报 2010年第1期30卷 67-71页

作者：郝雪龙刘建华李松梅于美王宗武北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

采用失重法和XRD法研究了AF1410钢在中性盐雾环境中的耐蚀性能,并对中性盐雾预腐蚀不同时间后的试样进行疲劳性能测试,研究了不同预腐蚀时间对材料疲劳寿命的影响。结果表明:AF1410钢发生了严重的全面腐蚀,腐蚀产物主要由FeO(OH)和Fe3O... 详细信息

采用失重法和XRD法研究了AF1410钢在中性盐雾环境中的耐蚀性能,并对中性盐雾预腐蚀不同时间后的试样进行疲劳性能测试,研究了不同预腐蚀时间对材料疲劳寿命的影响。结果表明:AF1410钢发生了严重的全面腐蚀,腐蚀产物主要由FeO(OH)和Fe3O4组成,并得到其腐蚀失重曲线;疲劳断口形貌分析表明,随预腐蚀时间的延长,腐蚀损伤程度增加,在疲劳加载过程中易形成较多的疲劳裂纹扩展源而导致疲劳断裂失效;最终获得中性盐雾预腐蚀AF1410钢结构疲劳寿命特性以及预腐蚀对疲劳寿命的影响系数C(t)曲线。

关键词：中性盐雾预腐蚀疲劳寿命 C(t)曲线

中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数表征

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材料导报 2019年第20期33卷 3502-3507页

作者：李安邦徐善华西安建筑科技大学土木工程学院

为研究中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数,开展了七个批次的H型钢人工加速腐蚀试验,借助三维非接触式表面形貌仪对截取的锈蚀H型钢翼缘板进行了表面形貌扫描并获取了三维形貌坐标数据,采用盒宽变换法编程计算了锈蚀表面分形维数,... 详细信息

为研究中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数,开展了七个批次的H型钢人工加速腐蚀试验,借助三维非接触式表面形貌仪对截取的锈蚀H型钢翼缘板进行了表面形貌扫描并获取了三维形貌坐标数据,采用盒宽变换法编程计算了锈蚀表面分形维数,并研究其随腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度的变化规律。结果表明:锈蚀钢板的表面形貌具有分形特征。腐蚀初期(龄期短于六个月)钢板表面曲线以及曲面的分形维数均随腐蚀龄期的延长而不断增大,且增大趋势不断减缓;当腐蚀龄期超过六个月后分形维数开始出现上下波动(减小—增大—减小)。锈蚀钢板横截面曲线分形维数呈一定的各向异性,轧制方向分形维数略大于板宽方向。试验拟合得到锈蚀钢板表面分形维数与腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度平均高度的相关关系,可用于中性盐雾腐蚀钢板的表面形貌表征。

关键词：中性盐雾腐蚀钢结构表面形貌分形维数

多弧离子镀沉积TiCrN薄膜在中性盐雾环境下的腐蚀行为

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电镀与精饰 2022年第11期44卷 64-68页

作者：党文伟赵金龙李晓升中国空空导弹研究院河南洛阳471009

采用多弧离子镀技术,分别在15-5PH不锈钢和65Mn弹簧钢基体表面沉积制备TiCrN薄膜,通过物相组成分析、宏微观腐蚀形貌观察及腐蚀产物分析等方法研究了TiCrN薄膜在5 wt.%NaCl中性盐雾环境下的腐蚀行为。结果表明:TiCrN薄膜主要由TiN相、Cr... 详细信息

采用多弧离子镀技术,分别在15-5PH不锈钢和65Mn弹簧钢基体表面沉积制备TiCrN薄膜,通过物相组成分析、宏微观腐蚀形貌观察及腐蚀产物分析等方法研究了TiCrN薄膜在5 wt.%NaCl中性盐雾环境下的腐蚀行为。结果表明:TiCrN薄膜主要由TiN相、Cr_(2)N相、TiCrN相、Ti相4种物相组成。15-5PH不锈钢和65Mn弹簧钢试样经中性盐雾试验后,薄膜的腐蚀形式主要为点状腐蚀,基体的腐蚀形式主要为均匀腐蚀。相对于金属基体,TiCrN薄膜中Ti、Cr元素的添加能够抑制TiN柱状晶的长大,使膜层整体结构致密,表面缺陷数量减少,基体耐腐蚀性能得到大幅提升。

关键词：多弧离子镀 TiCrN薄膜中性盐雾腐蚀行为

基于SPHC的一款零件腐蚀失效原因的分析与讨论

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锻造与冲压 2024年第6期 70-72页

作者：褚明志广汽乘用车有限公司

一款热轧板零件在测试时发生腐蚀,通过镀层厚度测试、工艺过程分析发现,其失效主要是因为边缘镀锌、磷化效果差导致局部区域涂层厚度不合格。对于通过现场工艺流程审核及生产工艺检查所发现的问题提出可行建议,优化了零件生产工艺。改... 详细信息

一款热轧板零件在测试时发生腐蚀,通过镀层厚度测试、工艺过程分析发现,其失效主要是因为边缘镀锌、磷化效果差导致局部区域涂层厚度不合格。对于通过现场工艺流程审核及生产工艺检查所发现的问题提出可行建议,优化了零件生产工艺。改善后的零件持续跟进测试,其镀锌层最小厚度12μm,涂层最小总厚度31μm,中性盐雾144h无红锈,各项指标均满足技术要求。

关键词：涂层厚度零件生产最小厚度镀层厚度磷化腐蚀失效镀锌层中性盐雾

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中性盐雾实验在汽车用冷轧薄板上的应用研究

锻压装备与制造技术 2022年第4期57卷 133-137页

作者：茹雪琴酒钢集团检验检测中心甘肃嘉峪关735100

对于金属材料的抗腐蚀性能进行检测时,以盐雾实验作为最重要的评定和检测指标。为满足不同实验需求,有多种盐雾实验方法。本文针对中性盐雾实验方法的实践技术进行探讨,集中分析该实验过程中的影响因素,如进行实验的温度、湿度等,以进... 详细信息

对于金属材料的抗腐蚀性能进行检测时,以盐雾实验作为最重要的评定和检测指标。为满足不同实验需求,有多种盐雾实验方法。本文针对中性盐雾实验方法的实践技术进行探讨,集中分析该实验过程中的影响因素,如进行实验的温度、湿度等,以进一步提升对中性盐雾腐蚀实验过程中的理论指导和经验借鉴,更好地对产品耐腐蚀性能进行优化。

关键词：盐雾腐蚀中性盐雾影响因素质量变化