【2018年最新整理】X80点蚀问题研究开题报告.doc

1.论文的选题目的及意义 2 2.国内外研究现状 2 3.研究方案 2 3.1研究内容 2 3.2 具体实验如下: 4 材料的制备： 4 实验过程： 4 注意： 6 3.3研究工艺流程 7 3.4可行性分析 8 1研究的理论基础 8 2.研究的实验基础 8 4. 论文的预期结果 9 5 论文的工作进度安排 9 1.论文的选题目的及意义 随着社会的不断发展进步，人们的需求正在不断增高。社会的需求不断的促使着各种材料的发展与创新，x80钢便是应景与社会需求而创造出来的产物。X80钢为高强度高韧性管线用钢，其最小屈服强度为551Mpa。在其高强度的同时，它还具有良好的低温韧性与抗腐蚀性能。作为如此综合性能良好的钢种，其应用是非常广泛的。在如今的国家性政策里面，如西气东输，南水北调等大型的管道运输项目中，x80钢作为管线用钢被大量应用。但是，作为钢铁材料，其防腐蚀程序是相当重要的，特别是点蚀问题，点蚀的最初影响效果与对材料的使用并不与裂纹等危害严重，但是点蚀作为钢铁在大气中最常见也不易预防的一种危害，并且其往往是应力腐蚀开裂的发源地，而点蚀的发生与严重程度又与钢所处的温度和氯离子浓度密切相关。由此观之，在此对X80的点蚀问题的研究相当的迫在眉睫。 2.国内外研究现状 在国内，x80钢的研制和开发较晚，在很长一段时间内，由于钢铁企业的设备能力限制，x80钢生产很困难，在2000年到2003年通过宝钢、武钢、鞍钢等企业的研究，对x80钢的生产已无阻碍。并且通过十几年的研究，对x80钢的腐蚀性研究也在不断的突破，但是却不全面。 在国外，x80钢的建设多在德国、美国等发达国家。并且其应用和生产能力较中国而言更为超前。并且，从1985年德国率先研究出x80钢以后，在过去的几十年里，对x80钢各种性能的研究和腐蚀性研究从未间断过，所以其对x80钢的掌控比中国更为全面。 3.研究方案 3.1研究内容 X80钢性能分析：高强度高韧性，具有良好的低温韧性和抗腐蚀能力，总的来说具有良好的综合力学性能。其合金成分如下： c si Mn p s Cr Ni Ti Nb V 0.063 0.28 1.83 0.011 0.0005 0.03 0.03 0.016 0.061 0.059 点蚀：在金属表面局部地区出现向纵深发展的腐蚀小孔，其余地区不腐蚀或腐蚀轻微，又叫孔蚀，是局部腐蚀的一种。 点蚀原理：金属表面钝化膜局部（如拉伤、磨损、夹杂、不均匀性等）有缺陷，在钝化又受到阻止，有缺陷的区域和没有缺陷的区域电位不一样，有缺陷的部分成为活化的阳极，周围区为阴极区，形成闭塞电池，因阳极面积非常小，电流密度很大，在金属表面形成点蚀核，随后溶解下来的金属离子水解生成H+并使局部溶液的PH值下降，加剧金属的溶解，使点蚀扩大、加深，直至穿孔。 氯离子一般是点蚀的“激发剂”，因为它与金属离子的结合键较强，因而侵入钝化膜的有效离子，氯离子半径小，形成强酸溶解钝化膜，从而强烈地吸附在金属表面。铬的增加可以使钝化膜铬含量，提高钝化膜化学稳定性；钝化膜下镍的富集，可以避免钝化膜的还愿，钼富集在基体的钝化膜中，都能提高钝化膜的化学稳定性。这就是不锈钢抗蚀的原理。另外，温度的高低也对点蚀有着密切的关系。 此时要研究氯离子与温度对x80钢点蚀影响，我们可以通过利用电化学工作站测试出X80钢及其焊接接头在不同氯离子浓度中的点蚀极化曲线和电化学阻抗图。 在研究氯离子浓度和温度对x80钢焊接接头点蚀的影响时，我们应该采用控制变量法，分别保证在只有氯离子浓度变化，在其他条件不变的环境下研究此时x80钢的点蚀状况和只有在温度变化下，其他条件均不改变下，x80钢的点蚀情况。 3.2 具体实验如下: 材料的制备： 1.将完好无缺陷的x80钢作为母材试样；另将两块x80钢板采用手工电弧焊对接焊接，采用完好的焊接接头①，并且经过检验②后无焊接缺陷的焊缝作为实验材料。 2.将焊缝和母材分别切割加工成为10mm*10mm工作面积试样大小，各六块，用砂纸来磨金相，得到符合标准的x80钢焊接接头的金相试样6块和母材试样6块。 实验过程： 控制温度不变，改变氯离子浓度，利用电化学工作站④测试出X80钢及其焊接接头在不同氯离子浓度中的点蚀极化曲线和电化学阻抗图； 分别将3个标准的x80钢焊接接头金相试样和3个母材试样放入不同浓度的两组完全相同氯离子环境中，在多少时间后，将试样取出，通过电化学工作站的测量，测出每个试样的电极电位同电流密度的极化曲线，通过分析极化曲线了解不同浓度下，极化曲线的不同，在根据电化学工作站测出的试样电化学阻抗图，分析每个试样的点蚀情况，确定不同浓度下的氯离子对x80钢焊接接头点蚀的影响和不同浓度下氯离子对x80钢点蚀的影响