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热带海洋环境全浸区e690钢的局部腐蚀行为

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钢铁 2024年第8期59卷 151-157页

作者：胡杰珍林国栋邓培昌吴敬权黄欢广东海洋大学湛江市海洋工程及装备腐蚀与防护重点实验室广东湛江524088

随着海洋资源的不断开发和利用,高强钢的需求量不断提高。海洋平台的悬臂梁、桩腿和升降电动齿轮等都需要高强钢强度达到690 MPa以上,并且耐腐蚀性能要较好,e690钢是目前强度较高、综合性能优异的海洋平台用高强钢。随着海洋资源开发深... 详细信息

随着海洋资源的不断开发和利用,高强钢的需求量不断提高。海洋平台的悬臂梁、桩腿和升降电动齿轮等都需要高强钢强度达到690 MPa以上,并且耐腐蚀性能要较好,e690钢是目前强度较高、综合性能优异的海洋平台用高强钢。随着海洋资源开发深度的不断提高,海洋平台用高强钢所处环境越来越严酷,在海水全浸区长期受到海水侵蚀和生物的污损,还要经受海浪、低温和海流等恶劣海况的破坏,其腐蚀问题越来越突出。基于阵列电极技术在湛江实海环境全浸区进行e690钢腐蚀暴露试验,通过对电连接状态下e690钢腐蚀速率、腐蚀形貌和极化曲线的测试与分析,研究了e690钢在实海环境全浸区电连接状态下的局部腐蚀行为。研究结果表明,在暴露试验初期,随着深度的增加,腐蚀电流密度增加,腐蚀速率提高。处于全浸区上部试样腐蚀速率出现最低值、下部试样腐蚀速率出现峰值,由于温度和溶解氧的影响,在电连接状态下,e690钢形成了宏观腐蚀电池,发生电偶腐蚀,下部试样作为阳极金属腐蚀速率较大,上部试样作为阴极受到保护,腐蚀较轻。随着暴露时间的延长,在试验后期,e690钢的腐蚀电流密度和腐蚀速率明显降低,腐蚀产物和附着生物对基体的保护作用,抑制了e690钢的阳极溶解反应,这是影响金属腐蚀的主要因素,电偶腐蚀影响较小。

关键词：阵列电极技术 e690钢全浸区电连接生物附着

e690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2023年第5期43卷 1140-1144页

作者：胡杰珍蓝文杰邓培昌吴敬权曾俊昊广东海洋大学机械工程学院湛江524088 广东海洋大学化学与环境学院湛江524088

在湛江高温、高湿和高盐的热带海洋大气环境下,对e690钢进行了15、30、90、180和360 d的暴晒实验,采用失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了e690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为。结果表明,e69... 详细信息

在湛江高温、高湿和高盐的热带海洋大气环境下,对e690钢进行了15、30、90、180和360 d的暴晒实验,采用失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了e690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为。结果表明,e690钢开始腐蚀速率较高,随着暴晒时间的延长,腐蚀速率不断降低,在暴晒90 d后腐蚀速率变化较小,腐蚀趋于稳定。在暴晒90 d后,Cr已经扩散到锈层中,提高了锈层的致密性,Ni促进了γ-FeOOH向α-FeOOH相的转化,e690钢的耐腐蚀性提高,腐蚀速率降低。

关键词： e690钢热带海洋大气环境腐蚀锈层

交变应力频率对e690钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀电化学行为的影响

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中国腐蚀与防护学报 2021年第2期41卷 226-232页

作者：张腾刘静黄峰胡骞戈方宇武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北省海洋工程材料及服役安全工程技术研究中心武汉430081

采用电化学技术与微观形貌观察,研究了不同频率(0.1,0.5,1.0,1.3,1.8和2.0 Hz)弹性交变应力下e690高强海洋工程用钢在3.5%(质量分数) NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,探讨了加载频率对腐蚀反应机理的影响。结果表明,存在一个临界频率,将交... 详细信息

采用电化学技术与微观形貌观察,研究了不同频率(0.1,0.5,1.0,1.3,1.8和2.0 Hz)弹性交变应力下e690高强海洋工程用钢在3.5%(质量分数) NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,探讨了加载频率对腐蚀反应机理的影响。结果表明,存在一个临界频率,将交变应力作用下腐蚀电化学行为分为两个不同的阶段。加载频率在临界频率以下时,随着弹性交变应力加载频率的增大,e690钢的应变速率峰值增大,钢的表面产生活性位点增多,腐蚀过程主要受活化控制,腐蚀速率和局部腐蚀面积均随着加载频率的提高而增大。加载频率超过临界频率时,腐蚀过程主要受扩散控制,腐蚀速率和局部腐蚀面积不受加载频率变化的影响。

关键词：交变应力加载频率 e690钢电化学行为

e36和e690钢在模拟海水中的腐蚀行为对比研究

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腐蚀科学与防护技术 2016年第1期28卷 27-32页

作者：马宏驰杜翠薇刘智勇李晓刚刘潇郝文魁北京科技大学腐蚀与防护中心北京100083

采用浸泡失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了e36和e690两种海洋工程用钢在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明,两种钢在模拟海水中的电化学行为相似,均呈现阳极的活化溶解,腐蚀电流密度较小;两种钢均... 详细信息

采用浸泡失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了e36和e690两种海洋工程用钢在模拟海水中的腐蚀行为。结果表明,两种钢在模拟海水中的电化学行为相似,均呈现阳极的活化溶解,腐蚀电流密度较小;两种钢均表现为均匀腐蚀,腐蚀速率较低,且随着时间的延长,平均腐蚀速率呈下降趋势;浸泡1周后两种钢的腐蚀速率相近,4周后e690钢的平均腐蚀速率逐渐低于e36钢。

关键词： e690钢贝氏体高强钢模拟海水腐蚀

含铌e690钢梯度温度轧制后的组织与力学性能

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金属热处理 2017年第7期42卷 88-91页

作者：孙岩蔡庆伍谢保盛北京科技大学工程技术研究院北京100083 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

研究了一种含0.026%Nb的e690海洋平台用钢板经梯度温度轧制并调质后的显微组织及力学性能。结果表明:经梯度温度轧制并调质后,试验钢中存在大量M/A岛、少量贝氏体和析出物,1/4厚度处的析出物尺寸在20 nm左右,分布较均匀,而心部析出物尺... 详细信息

研究了一种含0.026%Nb的e690海洋平台用钢板经梯度温度轧制并调质后的显微组织及力学性能。结果表明:经梯度温度轧制并调质后,试验钢中存在大量M/A岛、少量贝氏体和析出物,1/4厚度处的析出物尺寸在20 nm左右,分布较均匀,而心部析出物尺寸在10~200 nm不等,数量极少;虽然Nb的加入抑制了回复和再结晶作用,但梯度温度轧制工艺在改善钢板心部组织、提升力学性能方面起到了一定作用,试验钢板的伸长率和冲击吸收能量分别为20%和100 J左右,具有很好的塑韧性。

关键词：梯度温度轧制 e690钢铌力学性能

纳秒激光冲击次数对车用e690钢表面强化及疲劳性能的影响

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应用激光 2022年第11期42卷 71-77页

作者：李洹伊洪彬张明明王国强新乡职业技术学院智能制造学院河南新乡453000 开封技师学院智能制造学院河南开封475004 河南理工大学机械工程学院河南郑州450000 洛阳市华冠齿轮股份有限公司河南洛阳471000

为了提高车用e690钢的表面性能,通过纳秒激光冲击的方式对其表面进行加强,分析纳秒激光冲击次数对其表面结构、硬度、残余应力及疲劳性能的影响。研究了e690钢受高能量脉冲激光作用的机制,为改善e690钢抗疲劳性能提供了参考。研究结果表... 详细信息

为了提高车用e690钢的表面性能,通过纳秒激光冲击的方式对其表面进行加强,分析纳秒激光冲击次数对其表面结构、硬度、残余应力及疲劳性能的影响。研究了e690钢受高能量脉冲激光作用的机制,为改善e690钢抗疲劳性能提供了参考。研究结果表明:通过增加纳秒激光冲击次数可提高e690钢表面硬度,且形成了更大残余应力。纳秒激光冲击3次后,达到了饱和塑性变形程度。随着应力强度因子幅值增大,经过多次冲击试样裂纹扩展速率显著减小。随着纳秒激光冲击次数增加,裂纹长度降低,疲劳寿命得到增强。在冲击过程中,疲劳条带宽度随纳秒激光冲击次数增加不断减小。纳秒激光冲击使合金表面形成残余压应力,对裂纹起到了闭合效果。

关键词：纳秒激光冲击强化 e690钢残余应力裂纹扩展

TiN和TiAlN涂层改善e690钢摩擦磨损性能的研究

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热加工工艺 2022年第14期51卷 116-120页

作者：王建波王润宇张明恩苏波泳南通大学工程训练中心江苏南通226019 南通大学机械工程学院江苏南通226019

采用等离子增强磁控溅射(PeMS)技术在海工用钢e690表面沉积Ti N与Ti Al N涂层。采用划痕仪测量膜基结合力、X射线衍射仪(XRD)分析薄膜物相、摩擦磨损试验机测量摩擦系数、SeM观察磨痕形貌。结果表明:涂层Ti N具有强烈(111)择优取向,Ti A... 详细信息

采用等离子增强磁控溅射(PeMS)技术在海工用钢e690表面沉积Ti N与Ti Al N涂层。采用划痕仪测量膜基结合力、X射线衍射仪(XRD)分析薄膜物相、摩擦磨损试验机测量摩擦系数、SeM观察磨痕形貌。结果表明:涂层Ti N具有强烈(111)择优取向,Ti Al N择优取向为(200)。Ti N、Ti Al N涂层的平均结合力为35.3、32.9 N;Ti N、Ti Al N涂层后e690钢的摩擦系数分别为0.19、0.11,与e690钢基体相比分别降低了29.6%、59.3%。e690钢试样的磨损机制主要为黏着磨损,涂层后以疲劳磨损为主。涂层后的e690钢具有更好的减摩性、耐磨性,其中沉积Ti Al N涂层的抗磨减摩效果更好。

关键词：等离子增强磁控溅射 TiN TiAlN e690钢摩擦磨损

深冷处理次数对e690钢磨损性能与耐腐蚀性能的影响

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热加工工艺 2022年第24期51卷 147-151页

作者：王建波孙新宇苏波泳张森南通大学工程训练中心江苏南通226019 南通大学机械工程学院江苏南通226019 泰山科学技术研究院山东泰安271000

研究深冷处理次数对海工用钢e690磨损性能与耐腐蚀性能的影响,对e690钢进行-190℃总时长为6 h的单次深冷和多次循环深冷。采用光学显微镜对试样进行金相组织观察,采用摩擦磨损试验机测量摩擦系数,采用失重法比较不同试样的磨损性能,采用... 详细信息

研究深冷处理次数对海工用钢e690磨损性能与耐腐蚀性能的影响,对e690钢进行-190℃总时长为6 h的单次深冷和多次循环深冷。采用光学显微镜对试样进行金相组织观察,采用摩擦磨损试验机测量摩擦系数,采用失重法比较不同试样的磨损性能,采用SeM观察磨痕表面形貌,采用电化学工作站测定极化曲线。结果表明,深冷处理后,e690钢相对磨损率最多下降11.4%,自腐蚀电位从-0.57 V最大升至-0.43 V,深冷处理促使了试样中显微组织转变为马氏体和贝氏体,细小碳化物析出且弥散于基体中,从而提高e690钢性能。3次循环深冷后试样各项性能达到最优,4次循环深冷后各项性能变化不大,其中耐腐蚀性略降低。

关键词： e690钢深冷处理显微组织磨损机理腐蚀

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交变应力对e690钢腐蚀电化学行为的影响

交变应力对E690钢腐蚀电化学行为的影响

作者：张腾武汉科技大学

学位级别：硕士

e690钢作为海洋工程用钢,在服役中将受到环境与工况产生的交变应力的作用,这将对其服役安全产生影响。本工作对不同频率、应力比弹性交变应力下e690钢在3.5wt%NaCl溶液中的各电化学参数进行测量,系统研究了频率和应力比对e690钢腐蚀电... 详细信息

e690钢作为海洋工程用钢,在服役中将受到环境与工况产生的交变应力的作用,这将对其服役安全产生影响。本工作对不同频率、应力比弹性交变应力下e690钢在3.5wt%NaCl溶液中的各电化学参数进行测量,系统研究了频率和应力比对e690钢腐蚀电化学行为的影响规律。结合超景深三维显微镜、扫描电子显微镜(SeM)、能量色散X射线光谱仪(eDS)等微观分析手段,探讨了交变应力对腐蚀电化学行为的影响机制。并在此基础上,研究了交变应力对外加电流阴极保护行为的影响规律,主要研究结果如下:(1)弹性交变应力通过在e690钢表面产生活性位点影响其腐蚀速率,活性位点的密度与频率f正相关。f≤1.0Hz时,活性位点均能有效参与电化学反应,腐蚀速率随频率增加而上升;f>1.0Hz时,活性位点不能充分参与反应,腐蚀速率受氧扩散过程的控制,不再随频率发生变化。(2)交变应力比对腐蚀过程的影响规律分段。当应力比R≤0.6时,应力波动因素为主导,腐蚀速率随应力比的升高而降低;当应力比超过0.6时,平均应力水平因素为主导,腐蚀速率开始回升,至R达0.8以上时趋于稳定,并与受同水平恒应力时的结果相当。(3)交变应力将促使e690钢表面点蚀的萌生,萌生点大多在AlO夹杂附近,形成腐蚀坑的倾向与实验过程中的平均应力水平成正相关关系。(4)交变应力没有改变e690钢阴极保护的安全电位范围,在有交变应力参与时,处于氧还原区的阴极电位不足以抑制腐蚀坑的形成,这降低了阴极保护的有效性。交变应力对阴极电位下极化电阻的影响规律在氧还原区与氢还原区中各异,影响机制值得进一步研究。

关键词：交变应力 e690钢腐蚀电化学行为阴极保护活性位点