Mo对Q420级耐候桥梁钢大气腐蚀性能的影响

摘要

耐候钢以其优异的力学性能和耐蚀性能在桥梁建设领域的应用越来越广泛，而我国在耐候桥梁钢方面的起步相对于国外仍有着不小的差距，有必要进一步加大对耐候钢领域的探索。本文参照Q420级桥梁用耐候钢标准，设计制备了质量分数为0.05%、0.21%、0.49%的三种不同Mo含量的耐候钢板，进行工业大气环境和海洋大气环境的室内模拟干湿循环加速腐蚀实验。通过检测锈层表面宏观形貌、电化学性质、物相组成、锈层截面微观形貌和元素分布等，探索Mo对耐候钢腐蚀性能的影响和作用机理。　　两种腐蚀环境中三种实验钢腐蚀速率随Mo含量的升高不断降低，耐蚀性提高。随Mo含量增加，实验钢自腐蚀电位向正向增加，阳极线斜率变大，实验钢腐蚀倾向下降，同时锈层阻抗增加，导电性降低；锈层组成中有益于锈层稳定的α-FeOOH比例升高，抑制结构疏松的γ-FeOOH的生成，在海洋大气环境中锈层的β-FeOOH同样降低；锈层截面裂缝和孔洞等缺陷随Mo含量升高而减少，厚度降低，Cl元素在锈层中的位置也随Mo含量升高不断远离基体一侧，同样Mo促进了锈层的致密性。　　对比Mo在工业大气环境和海洋大气环境中的作用，在电化学实验中，工业大气环境中带锈实验钢随Mo含量升高阳极线斜率和阻抗提升更大；锈层组成中α-FeOOH比例随Mo含量升高而增加更明显，而海洋大气环境中锈层α-FeOOH比例差异较小，因此，Mo在工业大气环境中对耐候钢耐蚀性的提升作用更大。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外免涂装耐候桥梁钢的发展

1.2.1国外免涂装耐候钢桥的发展

1.2.2 国内免涂装耐候钢桥的发展

1.3 大气腐蚀的过程及机理

1.3.1 耐候钢的腐蚀机理

1.3.2 锈层组成对耐蚀性的作用机制

1.4桥梁钢耐候性的影响因素

1.4.1组织对耐候性的影响

1.4.2合金元素对耐候性的影响

1.4.3环境因素对耐候性的影响

1.5 常用大气腐蚀的研究方法

1.6 本文研究意义和研究内容

第2章 实验材料和方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.2.1 腐蚀实验方案

2.2.2 物相分析

2.2.3 锈层微观形貌

2.2.4 电化学特性分析

第3章 模拟工业大气环境下含Mo耐候钢腐蚀性能研究

3.1 加速腐蚀实验增重分析

3.2 锈层表面宏观形貌分析

3.3 锈层截面微观形貌和元素分析

3.3.1 锈层截面微观形貌

3.3.2 锈层截面的元素分析

3.4 锈层物相组成分析

3.5 实验钢电化学特征分析

3.5.1 极化曲线分析

3.5.2 交流阻抗谱分析

3.6 本章小结

第4章 模拟海洋大气环境下含Mo耐候钢腐蚀性能研究

4.1 加速腐蚀实验增重分析

4.2 锈层表面宏观形貌分析

4.3 锈层截面微观形貌和元素分析

4.3.1 锈层截面微观形貌分析

4.3.2 锈层截面元素分析

4.4 锈层物相组成分析

4.5 实验钢电化学特征分析

4.5.1 极化曲线分析

4.5.2 电化学阻抗谱分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务

致谢