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钢在流动人造海水中的冲刷腐蚀行为与防护研究

2021-12-09夏江敏李竹影王晓强陈页骍林育锋

表面技术 2021年11期

夏江敏,李竹影,王晓强,陈页骍,林育锋

(海军工程大学 舰船与海洋学院,武汉 430033)

钢因具有优异的力学性能和相对较好的耐蚀性能而被广泛应用在船舶和海洋平台装置上,在海水冲刷下容易发生冲刷腐蚀,使腐蚀加剧。冲刷腐蚀在舰船壳体及海水管道中十分常见,在金属磨损中占比大于5%。冲刷腐蚀是金属表面与腐蚀性流体之间由于高速相对运动而产生的金属损坏现象,是机械磨损和电化学腐蚀相互作用的结果[1],冲刷腐蚀所造成的金属材料损失远大于机械磨损和电化学腐蚀单独作用之和[2-3]。机械磨损在金属的冲刷腐蚀中占主要作用[4-5]而电化学腐蚀在整个冲刷腐蚀中发挥着重要作用[6]。冲刷腐蚀是一个十分复杂的过程,影响腐蚀速率的因素主要有:液体流速[7]、流体含沙量[8]、流体所含杂颗粒大小[9]、流体冲刷角度[10]、流体温度[11]、流体pH 值、材料的组成及材料的微观结构[12]和热处理方式[13]等。

目前,国内外学者对冲刷腐蚀的研究主要采用实验室模拟试验和海水挂片试验,运用失重法、电化学阻抗谱及微观表征等手段研究不同流体力学条件、环境因素、材料性质等对金属材料冲刷腐蚀的影响[14]。随着金属材料的研究开发,金属表面涂覆涂层以增强其抗冲刷腐蚀性能成为冲刷腐蚀研究的热点[15-16]。为了减少试验时间和成本,提高效率,近几年亦有研究者开始使用计算机软件建模的方法模拟冲刷腐蚀实验[17],以期揭示流体力学因素对冲刷腐蚀的影响规律,从而找到减少流体中金属冲刷腐蚀的方法。……

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