| 题名 | 油船货油舱用金钢耐蚀性研究 |
| 作者 | 郝雪卉 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 董俊华 |
| 关键词 | 货油舱 船板钢 耐蚀性 干湿交替 浸泡 cargo oil tank shipbuilding steel corrosion resistance alternating wet and dry immersion |
| 学位专业 | 材料工程 |
| 中文摘要 | "现有的油船货油舱（COT）用钢大部分是传统的AH32、AH36级别高强船用钢板，虽然能够满足建造和使用过程中的强度、韧性及焊接性能要求，但在服役过程中这些钢板的耐腐蚀性能较差，引发油船货油舱的高度腐蚀，从而威胁油船运输的安全。因此，研制出既具有良好耐COT环境腐蚀性能，且满足各项性能要求的耐蚀钢意义重大。 本文选用一种传统船板钢（记为1#钢）和三种新型船板钢（分别记为2#、3#、4#钢）为实验材料，通过腐蚀实验分别模拟了船板钢在油船货油舱上甲板和舱底板腐蚀环境中的腐蚀过程，并采用失重测量、XRD、SEM、EPMA等分析方法，深入分析了船板钢的腐蚀行为，锈层组成、结构和性质，以及船板钢的耐蚀性及其影响因素，阐明了船板钢的腐蚀机理，了解了影响其耐蚀性的因素，为获得满足各项性能要求的耐蚀钢材料提供一定的数据支持和理论依据。 在模拟货油舱上甲板腐蚀过程的实验中，钢的腐蚀损失量CL与时间t之间较好地满足指数关系，并得到三种新型船板钢25年后的腐蚀损耗（ECL）的数值。三种新型船板钢的ECL值相差不大，但都超过了《油船货油舱耐蚀钢性能标准》中规定的数值，因此三种钢都不是符合标准的货油舱上甲板用钢。在模拟实验中，船板钢表面会形成冷凝水膜，而且混合气体中含有的酸性气体使得冷凝水膜的pH值降低，从而发生了复杂的电化学腐蚀，最终形成了主要由S、FeS、α-FeOOH、FeCO3及Fe3O4等组成的腐蚀产物。由锈层形貌观察结果表明，腐蚀初期钢表面难以生成致密锈层，经过98天的腐蚀后，腐蚀产物逐渐转化为具有保护性的致密锈层。 四种船板钢在货油舱舱底板的腐蚀实验表明，2#钢的平均年腐蚀速率最小，是符合标准的耐蚀性最好的钢种，而4#钢的平均年腐蚀速率最大，且超过标准中的规定，是耐蚀性最差的钢种。在模拟货油舱舱底板腐蚀实验中，船板钢的腐蚀与其表面珠光体分布及所占面积分数有关，珠光体中电位差较大的片层状渗碳体和铁素体易形成腐蚀微电池，导致其中的铁素体不断溶解而发生腐蚀，因此，钢表面的珠光体优先腐蚀，且珠光体所占面积分数越大，腐蚀速度也越快。此外，钢表面的珠光体区域发生腐蚀后有C富集，从而造成钢的腐蚀速度随浸泡时间的延长而加速。 在模拟货油舱舱底板腐蚀实验中，《油船货油舱耐蚀钢标准》规定用浸泡72h的平均失重结果来推测耐蚀钢一年的减薄深度，这种评价钢板耐腐蚀性能的方法可能存在一定的局限性。因为，此方法往往造成获得的平均腐蚀速度数据离散，误差较大。此外，腐蚀过程中表面积C造成的电偶腐蚀加速也会持续影响平均腐蚀速度的大小，这取决于积C在钢表面覆盖的速度和所占的面积分数。" |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64545]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郝雪卉. 油船货油舱用金钢耐蚀性研究[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
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