中文名 | 泥漿附著對鍍鋅鋼板局部腐蝕影響規(guī)律與機(jī)理研究 | 依托單位 | 北京科技大學(xué) |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 杜翠薇 | 項(xiàng)目類別 | 聯(lián)合基金項(xiàng)目 |
本項(xiàng)目擬選擇汽車用鍍鋅鋼板為研究對象,結(jié)合微區(qū)腐蝕測量和表面分析技術(shù),研究附著泥漿的狀態(tài)和所含介質(zhì)成分等因素對鍍鋅鋼板局部腐蝕行為規(guī)律的影響和作用機(jī)理。在實(shí)驗(yàn)室利用自制的模擬試驗(yàn)裝置,模擬泥漿附著構(gòu)成的局部腐蝕環(huán)境,采用微電極、Kelvin探針及電化學(xué)設(shè)備在線監(jiān)測附著泥漿內(nèi)的電位、電流、離子濃度的變化,采用高分辨體式顯微鏡記錄并觀察鋼表面腐蝕的發(fā)生發(fā)展,用SEM、AFM、XPS、FTIR以及其他表面分析方法研究鋼表面的微觀形貌及成分的變化,并分析相應(yīng)腐蝕產(chǎn)物的元素成分、價(jià)態(tài)及結(jié)構(gòu)等的變化,研究泥漿附著與局部腐蝕起始階段表面電解質(zhì)液層形成以及腐蝕原電池形成與發(fā)展的關(guān)系。弄清泥漿附著對鍍鋅鋼板局部腐蝕的影響規(guī)律及作用機(jī)制,為汽車用鋼的選材和改善防護(hù)措施提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。 2100433B
批準(zhǔn)號 |
50571022 |
項(xiàng)目名稱 |
泥漿附著對鍍鋅鋼板局部腐蝕影響規(guī)律與機(jī)理研究 |
項(xiàng)目類別 |
聯(lián)合基金項(xiàng)目 |
申請代碼 |
E0103 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
杜翠薇 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
北京科技大學(xué) |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
26(萬元) |
對鍍鋅板基板的化學(xué)成分的要求,各國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同,國標(biāo)一般是檢測碳、錳、磷、硫、硅的含量。鍍鋅板是指表面鍍有一層鋅的鋼板。鍍鋅是一種經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)而有效的防腐方法,全世界鋅產(chǎn)量的一半左右均用于此種工藝。
在預(yù)算軟件的人材機(jī)表中的鍍鋅鋼板可以對應(yīng)造價(jià)信息中的普通鋼板,但是要加上鍍鋅的費(fèi)用,普通鋼板若是4000元/噸加上鍍鋅費(fèi)用1700元/噸,鍍鋅鋼板就是5700元/噸
鍍鋅鋼板信息價(jià)1000元/t,是30年前的信息價(jià)吧?
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采用酸性鷹潭土壤泥漿對部分鍍鋅層去除而暴露出基體的汽車鍍鋅鋼板進(jìn)行了泥漿附著腐蝕實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)測試.在鋼的寬度相同的試樣上測定了陰極保護(hù)距離,并研究了在泥漿中添加不同含量Cl-的影響.結(jié)果發(fā)現(xiàn):在不含Cl-的泥漿中陰極保護(hù)距離隨泥漿層厚度的增加而基本呈線性增加,出現(xiàn)紅銹的程度也相應(yīng)減小;隨著Cl-含量和附著泥漿厚度的增加,陰極保護(hù)距離增加,并存在極大值.Cl-含量不僅影響著泥漿附著中的鍍鋅層破損試樣表面平均腐蝕電流密度,而且對泥漿中的溶氧量、pH值和電導(dǎo)率等參數(shù)都有影響.泥漿層厚度和Cl-含量決定著試樣的陰極保護(hù)距離和表面腐蝕狀態(tài).
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評分: 4.6
采用真空蒸鍍技術(shù)在鍍鋅鋼板上蒸鍍鎂,制得了蒸鍍鎂層,將其在5%NaCl溶液中浸泡,運(yùn)用XRD,SEM和電化學(xué)方法等對其腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了分析。對2種材料的的腐蝕行為進(jìn)行了研究,探討了其耐腐蝕機(jī)理。結(jié)果表明:鍍鋅鋼板蒸鍍鎂層是以MgZn2和Mg2Zn11金屬間化合物的形式存在;其腐蝕產(chǎn)物是以致密且具有良好絕緣性的ZnCl2.4Zn(OH)2.H2O和致密的Zn4CO3(OH)6.H2O為主體,而純鋅鍍層的腐蝕產(chǎn)物是以疏松且具有N型半導(dǎo)體性質(zhì)的ZnO為主體;蒸鍍鎂層的形成可以抑制Zn(OH)2向ZnO的轉(zhuǎn)化,能促進(jìn)Zn(OH)2向ZnCl2.4Zn(OH)2.H2O和Zn4CO3(OH)6.H2O的轉(zhuǎn)化,后二者能夠牢固地覆蓋在基體表面,從而延緩了鋅的腐蝕進(jìn)程;在宏觀上表現(xiàn)為鍍鋅鋼板蒸鍍鎂層腐蝕產(chǎn)物相對于純鋅鍍層更加致密,在電化學(xué)行為上表現(xiàn)為鍍鋅鋼板蒸鍍鎂層具有更小的腐蝕電流和更高的極化電阻。
汽車制動時(shí),車輪的制動力與地面附著系數(shù)有關(guān),當(dāng)車輪處于半滑動半滾動狀態(tài)時(shí),地面附著系數(shù)可以達(dá)到最大,即制動力可以達(dá)到較大,此時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性也較好。當(dāng)車輪完全抱死無滾動時(shí),地面附著力有所下降,而側(cè)向穩(wěn)定性為零。極易出現(xiàn)側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,容易造成事故。
以剝落為主的失效問題,一直是制約涂層在高溫環(huán)境下應(yīng)用的關(guān)鍵性難題。涂層的熱致剝落驅(qū)動力不僅依賴涂層與基體材料在物理、力學(xué)性能方面的本征失配,也與涂層的裂紋組態(tài)密切相關(guān)。本項(xiàng)目基于群體裂紋增韌的思路,采用激光改性技術(shù)預(yù)先對基體表層進(jìn)行離散處理,研究了涂層中分割裂紋組態(tài)形成的規(guī)律及機(jī)理。通過對基體激光離散改性形成“分割涂層”的試驗(yàn)研究、理論建模和數(shù)值計(jì)算,系統(tǒng)總結(jié)了“分割”裂紋密度的影響因素及其影響規(guī)律,得到了分割裂紋組態(tài)形成的主控參數(shù)。 考慮基體表層離散淬火區(qū)對涂層/基體體系應(yīng)力分布的影響,建立了涂層“分割裂紋”的萌生、擴(kuò)展驅(qū)動力的理論模型及計(jì)算方法,揭示了基體激光離散改性形成“分割涂層”的物理機(jī)制。將基體激光淬火區(qū)近似視為呈周期分布的離散夾雜,采用Eshelby本征應(yīng)變(eigenstrain)方法表征由于相變產(chǎn)生的體積應(yīng)變,建立了離散淬火基體/涂層體系的應(yīng)力、應(yīng)變場理論模型。采用有限元方法得到了涂層/基體體系的應(yīng)力、應(yīng)變場。提出了計(jì)算涂層-基體系統(tǒng)里“分割”裂紋擴(kuò)展驅(qū)動力的權(quán)函數(shù)模型,并在此基礎(chǔ)上,采用權(quán)函數(shù)方法確定了“分割裂紋”應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響因素及影響規(guī)律。采用相似理論和量綱分析理論建立各類無量綱參數(shù)之間的標(biāo)度律。本項(xiàng)目的理論研究與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,將為相關(guān)涂層的延壽設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。 2100433B
本項(xiàng)目通過理論分析、現(xiàn)場試驗(yàn)、室內(nèi)模擬試驗(yàn)及數(shù)值模擬等方法,探討毫秒延時(shí)爆破的機(jī)理及合理延時(shí)間隔時(shí)間的確定原理,系統(tǒng)研究精確延時(shí)控制對爆破作用的影響規(guī)律,為高精度雷管的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。擬采用混凝土模擬試驗(yàn)、爆破震動監(jiān)測、現(xiàn)場爆破效果對比試驗(yàn)等方法,并結(jié)合有限元和流形元等數(shù)值模擬計(jì)算,具體研究以高精度雷管取代普通毫秒雷管實(shí)行毫秒級精確延時(shí)起爆,對控制爆破震動、改善爆破質(zhì)量及提高生產(chǎn)效率等方面所帶來的影響。研究旨在揭示毫秒級精確延時(shí)起爆的巖石爆破規(guī)律,為精確延時(shí)爆破參數(shù)優(yōu)化奠定應(yīng)用基礎(chǔ)