Page 70 - 腐蚀与防护2024年第十一期
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吴重仲, 等: 海上风机螺栓用钢的腐蚀及疲劳行为
湿润阶段3h , 温度40℃ 、 相对湿度( 85±5 ) % 。在试 镜与伺服液压疲劳装置相结合的原位观察疲劳试验
验箱中一次放入多个试样, 每隔一段时间取出一个试 机, 在室温下对盐雾腐蚀240h后42CrMoA 钢试样
样, 取样周期为8 、 16 、 24 、 48 、 72 、 96 、 168 、 240h 。 进行原位疲劳试验。疲劳试样的尺寸如图1所示,
1.3 腐蚀产物和形貌观察 两端夹持部位用防锈胶带缠绕保护, 露出标距段。
用扫描电子显微镜( SEM ) 观察不同盐雾时间 盐雾腐蚀和除锈方法同 1.2 节。在疲劳试验中, 应
段的腐蚀产物, 并用其配备的能谱仪( EDS ) 对腐蚀 力控制方案为: 最大应力 σ max 为 910MPa , 应力比r
产物进行元素分析。 为0.3 , 正弦波加载, 工作频率为8Hz , 动态观察频
根据 GB / T16545-2015 《 金属和合金的腐蚀 率为 0.01 Hz 。为有效追踪裂纹的萌生与扩展过
腐蚀试样上腐蚀产物的清除》 清除腐蚀产物: 取 程, 在500~1000倍放大倍数下原位观察试样表面
50mL盐酸, 0.35g 六次甲基四胺, 加蒸馏水配制成 裂纹形貌。
100mL溶液, 在25℃水浴环境中振荡10min去除
试样表面的腐蚀产物。对除锈后试样进行清洗、 干
燥、 称量, 采用失重法计算腐蚀速率, 如式( 1 ) 所示。
( )
8.76× m 0-m 1 3
v= ×10 ( 1 )
ρ×S× t
为腐蚀前试样质量,
式中: v 为腐蚀速率, mm / a ; m 0
; 为材料密度,
; 为腐蚀除锈后试样质量, m gρ
m gm 1
gcm ; S 为试样腐蚀暴露的表面积, mm ; t 为腐蚀 图1 疲劳试样尺寸
2
3
/
Fi g .1 Dimensionsoffati g ues p ecimen
时间, h 。
2 结果与讨论
在清除试样表面腐蚀产物后, 使用 MicroXAM
3D 型三维共聚焦表面形貌仪表征腐蚀坑形貌, 扫描
2.1 腐蚀产物
视场范围为3.5mm×2.5mm 。
1.4 原位疲劳试验 图2为42CrMoA 钢在循环盐雾腐蚀初期阶段的
为了研究腐蚀坑对疲劳开裂的影响, 用扫描电 产物形貌。结果表明: 盐雾腐蚀8h后, 42CrMoA 钢
图2 盐雾腐蚀8~48h后42CrMoA钢表面的腐蚀形貌
Fi g 2 Surfacemor p holo gy of42CrMoAsteelaftersalts p ra y testin g for8-48hours a 8h macromor p holo gy b 24h macromor p holo gy
c 48h macromor p holo gy d 8h micromor p holo gy e 24h micromor p holo gy f 48h micromor p holo gy
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