本書總結(jié)了作者關(guān)于高強(qiáng)度鋼在海洋浪花飛濺區(qū)腐蝕環(huán)境下腐蝕過程中的氫滲透行為、復(fù)層包覆防腐對氫滲透的抑制作用和對應(yīng)力腐蝕開裂的保護(hù)作用方面的研究成果。全書共分七章,分別介紹了海洋用鋼及低合金高強(qiáng)度鋼,浪花飛濺區(qū)中的腐蝕與防護(hù),氫與金屬的關(guān)系特別是氫滲透行為,電化學(xué)方法及氫滲透測定,復(fù)層包覆技術(shù)對低合金高強(qiáng)鋼浪濺區(qū)腐蝕的抑制,低合金高強(qiáng)鋼在浪濺區(qū)的氫滲透及其影響因素,復(fù)層包覆對低合金高強(qiáng)鋼浪濺區(qū)氫滲透行為的抑制作用。本書不僅對前人進(jìn)行的氫滲透方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié),還以AISI4135低合金高強(qiáng)度鋼為研究材料,對AISI4135低合金高強(qiáng)度鋼的氫滲透行為及不同復(fù)層礦脂包覆防護(hù)條件下的氫滲透行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,讓讀者掌握和理解氫滲透技術(shù)的同時,對浪花飛濺區(qū)低合金高強(qiáng)度鋼的氫滲透行為有更深入的了解。
眾所周知,腐蝕問題是世界各國共同面臨的問題,凡是使用材料的地方,都不同程度地存在腐蝕問題。腐蝕過程主要是金屬的氧化溶解,一旦發(fā)生便不可逆轉(zhuǎn)。據(jù)統(tǒng)計估算,全世界每90秒鐘就有一噸鋼鐵變成鐵銹。腐蝕悄無聲息地進(jìn)行著破壞,不僅會縮短構(gòu)筑物的使用壽命,還會增加維修和維護(hù)的成本,造成停工損失,甚至?xí)鸾ㄖ锝Y(jié)構(gòu)坍塌、有毒介質(zhì)泄漏或火災(zāi)、爆炸等重大事故。
腐蝕引起的損失是巨大的,對人力、物力和自然資源都會造成不必要的浪費(fèi),不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。震驚世界的“11·22”黃島中石化輸油管道爆炸事故造成損失7.5億元人民幣,但是把防腐蝕工作做好可能只需要100萬元,同時避免災(zāi)難的發(fā)生。針對腐蝕問題的危害性和普遍性,世界上很多國家都對各自的腐蝕問題做過調(diào)查,結(jié)果顯示,腐蝕問題所造成的經(jīng)濟(jì)損失是觸目驚心的,腐蝕每年造成損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自然災(zāi)害和其他各類事故造成損失的總和。我國腐蝕防護(hù)技術(shù)的發(fā)展起步較晚,目前迫切需要進(jìn)行全面的腐蝕調(diào)查研究,摸清我國的腐蝕狀況,掌握材料的腐蝕數(shù)據(jù)和有關(guān)規(guī)律,提出有效的腐蝕防護(hù)策略和建議。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施,國家將加大對基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸、能源、生產(chǎn)制造及水資源利用等領(lǐng)域的投入,這更需要我們充分及時地了解材料的腐蝕狀況,保證重大設(shè)施的耐久性和安全性,避免事故的發(fā)生。
為此,中國工程院設(shè)立“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”重大咨詢項(xiàng)目,這是一件利國利民的大事。該項(xiàng)目的開展,有助于提高人們的腐蝕防護(hù)意識,為中央、地方政府及企業(yè)提供可行的意見和建議,為國家制定相關(guān)的政策、法規(guī),為行業(yè)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范提供科學(xué)依據(jù),為我國腐蝕防護(hù)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。
這套叢書包括了公路橋梁、港口碼頭、水利工程、建筑、能源、火電、船舶、軌道交通、汽車、海上平臺及裝備、海底管道等多個行業(yè)腐蝕防護(hù)領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者的研究工作經(jīng)驗(yàn)、成果以及實(shí)地考察的經(jīng)典案例,是全面總結(jié)與記錄目前我國各領(lǐng)域腐蝕防護(hù)技術(shù)水平和發(fā)展現(xiàn)狀的寶貴資料。這套叢書的出版是該項(xiàng)目的一個重點(diǎn),也是向腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的從業(yè)者推廣項(xiàng)目成果的最佳方式。我相信,這套叢書能夠積極地影響和指導(dǎo)我國的腐蝕防護(hù)工作和未來的人才培養(yǎng),促進(jìn)腐蝕與防護(hù)科研成果的產(chǎn)業(yè)化,通過腐蝕防護(hù)技術(shù)的進(jìn)步,推動我國在能源、交通、制造業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)上的長足發(fā)展。我也希望廣大讀者能夠通過這套叢書,進(jìn)一步關(guān)注我國腐蝕防護(hù)技術(shù)的發(fā)展,更好地了解和認(rèn)識我國各個行業(yè)存在的腐蝕問題和防腐策略。
叢書序
叢書前言
序
前言
第1章 海洋用鋼發(fā)展概況
1.1 海洋用鋼
1.2 低合金高強(qiáng)度鋼
1.2.1 低合金高強(qiáng)度鋼的性能
1.2.2 合金元素對性能的影響
1.2.3 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1.2.4 成分設(shè)計與AISI4135鋼
第2章 浪花飛濺區(qū)中的腐蝕
2.1 海洋腐蝕
2.1.1 海洋大氣環(huán)境
2.1.2 海水環(huán)境
2.1.3 沉積物環(huán)境
2.1.4 海洋腐蝕防護(hù)技術(shù)
2.1.5 海洋腐蝕的檢測和監(jiān)測
2.2 浪花飛濺區(qū)的腐蝕
2.2.1 浪花飛濺區(qū)的定義
2.2.2 浪花飛濺區(qū)腐蝕機(jī)理
2.2.3 浪花飛濺區(qū)腐蝕影響因素
2.2.4 浪花飛濺區(qū)腐蝕防護(hù)技術(shù)
2.2.5 氫滲透抑制的重要性
第3章 氫與金屬
3.1 氫對金屬的影響
3.1.1 氫的來源
3.1.2 氫在金屬表面的吸附、擴(kuò)散和溶解
3.2 氫脆現(xiàn)象及其研究方法
3.2.1 氫對金屬材料性能的影響
3.2.2 氫致開裂機(jī)理
3.2.3 氫脆的研究方法
3.2.4 氫脆的影響因素
3.2.5 氫脆的預(yù)防措施
第4章 腐蝕電化學(xué)研究方法與氫滲透行為測量
4.1 腐蝕電化學(xué)研究方法
4.1.1 穩(wěn)態(tài)測量
4.1.2 暫態(tài)測量
4.1.3 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
4.1.4 電化學(xué)噪聲
4.2 氫滲透行為測量
4.2.1 氫滲透測量原理
4.2.2 氫滲透試樣的設(shè)計
4.2.3 氫滲透的電解質(zhì)溶液
4.2.4 氫滲透傳感器
4.2.5 電化學(xué)氫傳感器的傳導(dǎo)介質(zhì)
4.2.6 電極材料
4.2.7 氫滲透分析原理及其影響因素
第5章 AISI4135鋼浪花飛濺區(qū)腐蝕及包覆防護(hù)技術(shù)對腐蝕的抑制作用
5.1 AISI4135鋼在浪花飛濺區(qū)的潤濕特征及規(guī)律
5.1.1 浪花飛濺區(qū)試樣表面潤濕程度測試裝置
5.1.2 浪花飛濺區(qū)試樣表面潤濕狀態(tài)的發(fā)展
5.1.3 浪花飛濺區(qū)試樣表面潤濕狀態(tài)與腐蝕發(fā)展的相關(guān)性
5.1.4 浪花飛濺區(qū)試樣表面潤濕狀態(tài)與腐蝕速率的關(guān)系
5.2 不同熱處理后AISI4135的腐蝕行為
5.2.1 材料及研究方法
5.2.2 極化曲線測試結(jié)果
5.2.3 不同熱處理后AISI4135試樣的EIS測試
5.2.4 熱處理對AISI4135鋼腐蝕影響分析
5.3 腐蝕產(chǎn)物分析
5.4 復(fù)層礦脂包覆技術(shù)簡介
5.4.1 復(fù)層包覆技術(shù)的優(yōu)勢
5.4.2 礦脂防蝕膏
5.4.3 礦脂防蝕帶
5.4.4 防蝕保護(hù)罩
5.5 不同熱處理后AISI4135試樣在不同包覆防護(hù)下的EIS測試
5.5.1 P1保護(hù)條件下的EIS測試
5.5.2 P2保護(hù)條件下的EIS測試
5.5.3 P3保護(hù)條件下的EIS測試
第6章 AISI4135低合金高強(qiáng)度鋼在浪花飛濺區(qū)的氫滲透行為研究
6.1 浪花飛濺區(qū)模擬裝置及氫滲透電流測量方法
6.1.1 浪花飛濺區(qū)模擬裝置的設(shè)計
6.1.2 浪花飛濺區(qū)腐蝕條件下的氫滲透電流測量方法
6.2 浪花飛濺區(qū)的氫滲透行為
第7章 包覆防護(hù)對AISI4135鋼氫滲透行為及應(yīng)力腐蝕開裂的影響
7.1 包覆防護(hù)條件下的氫滲透行為
7.1.1 不同包覆防護(hù)條件下試樣的制備
7.1.2 生銹試樣在不同包覆防護(hù)條件下的氫滲透行為
7.1.3 未生銹試樣在不同包覆防護(hù)條件下的氫滲透行為
7.2 包覆防護(hù)破損后的氫滲透行為
7.2.1 圓孔狀破損狀態(tài)對氫滲透電流的影響
7.2.2 裂縫狀破損狀態(tài)對氫滲透電流的影響
7.3 包覆防護(hù)對應(yīng)力腐蝕開裂的抑制作用
參考文獻(xiàn)