碳钢在大庆土中的腐蚀行为与土壤中碳钢局部腐蚀状态评价方法的研究

摘要

土壤环境中金属材料的腐蚀数据,尤其是碳钢在土壤中的中长期自然腐蚀数据,是国民经济建设中不可或缺的重要基础性数据。如何从这些数据中总结出各种土壤环境中材料的腐蚀规律,并在此基础上预测中长期腐蚀行为,成为研究土壤腐蚀的关键技术之一。
　　本文利用大庆土样,在尽可能保持原土状态的情况下,模拟大庆土可能的条件,研究了X70钢和Q235钢在20℃～30℃、含水量10％～20%的大庆土样中,埋片短期15～45天的腐蚀情况。分别从宏观腐蚀形貌、腐蚀失重、腐蚀区域面积等方面进行分析,对X70钢和Q235钢在该土壤中短期的腐蚀行为进行了研究,在此基础上对局部腐蚀评价指标的选取进行了讨论,结果表明:
　　X70、Q235钢在大庆土中不同温度(20℃,25℃,30℃),不同含水量(10%,15%,20%),15～45天的短期腐蚀呈典型的局部腐蚀形态,但二者的腐蚀形态具有明显的差异。X70钢的局部腐蚀区域面积较小,纵向发展趋势更强。而Q235钢的腐蚀区域面积大,其腐蚀形态更接近于全面的不均匀腐蚀状态。温度和含水量是影响两种钢在大庆土中短期腐蚀行为的重要因素。Q235钢在大庆土中,随着温度、含水量的增加,其腐蚀失重和腐蚀区域面积都明显增加。X70钢在低温、低含水量下横向发展趋势更强,高温、高含水量利于其腐蚀向纵向发展。
　　针对土壤腐蚀数据的特殊复杂性,通过多种数据处理方法的协同分析,利用X70钢和Q235钢在库尔勒土和大庆土中腐蚀失重、腐蚀平均速率、腐蚀面积、最大腐蚀深度的数据进行分析后,探索出了解决连续型和离散性实验数据的分类、评价腐蚀性的方法。通过对X70钢和Q235钢在库尔勒土中和大庆土中腐蚀数据处理、分析,结果表明:
　　碳钢在库尔勒土中的腐蚀状态可分为四类,在大庆土中的腐蚀状态分为三类,不同类之间有显著的差异。而建立在聚类分析基础上的判别分析不仅能验证聚类分析的结果,而且可以很好地判定来自同一腐蚀体系的其它样本所属的类别,从而达到确定腐蚀状态的目的。

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1 文献综述

1.1 土壤腐蚀的特点

1.2 影响土壤腐蚀的因素

1.3 土壤腐蚀研究现状

1.4 土壤腐蚀评价方法在国内外的研究概况

1.5 本课题的意义和目的

2 实验部分

2.1 实验仪器

2.2主要药品

2.3试验材料

2.4试验方法

3 结果与讨论

3.1 大庆土的理化性质分析结果

3.2 碳钢在大庆土中的短期腐蚀行为

3.3 对碳钢数据的聚类分析和判别分析

4 结 论

4.1 碳钢在大庆土壤中短期腐蚀行为

4.2 碳钢在土壤中局部腐蚀数据分析

致谢

参考文献