《殘餘應力促進不鏽鋼點蝕的微觀機制研究》是依託山東大學，由牛林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：殘餘應力促進不鏽鋼點蝕的微觀機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：牛林
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目以金屬材料的力學-化學互動作用為著眼點，深入研究殘餘應力作用下不鏽鋼點蝕發生與發展的微觀機制，為闡明殘餘應力促進不鏽鋼點蝕的機理，提供新的有說服力的理論與實驗依據。.利用掃描電化學顯微鏡（SECM）原位、局部電化學測量、高空間解析度的特點，以及兼具表面形貌和化學靈敏性表征功能的技術優勢，以存在殘餘應力（即第I類內應力）的不同類型不鏽鋼試樣為研究對象，通過基體產生-探針接收工作模式獲得探針電流的三維圖像，在微觀水平上研究點蝕發生與發展過程中的表面微區電化學活性，及其相關的電化學反應和產物濃度分布，建立表面電化學不均勻性與殘餘應力誘發的材料微結構不均勻性之間的聯繫。採用電化學測量確定點蝕特徵電化學參數，並對點蝕形貌、成分輔以SEM、XPS表征。將X射線衍射技術測定的材料表面局部區域殘餘應力的大小及分布圖譜與代表不鏽鋼點蝕形態的SECM圖像相互印證，辨析二者之間的構-效關係。
結題摘要
金屬材料、設備及構件在實際套用中由於腐蝕破壞將會造成巨大的經濟損失。需要通過涉及材料、化學、物理以及力學科學等領域的交叉學科探索，以深入理解腐蝕機理。 本項目通過巨觀電化學方法（如動電位極化測量及電化學阻抗譜等）與局部、微觀電化學技術（如掃描電化學顯微鏡、掃描振動電極以及局部電化學阻抗譜等）相結合，深入研究了酸性氯化物溶液中不鏽鋼及碳鋼的局部腐蝕行為及特徵。研究表明，以實時/原位、微區/局部電化學測量為基礎的金屬局部腐蝕實驗研究方法，可以測量、表征與不鏽鋼點蝕過程有關的金屬局部表面電化學反應及其相關的產物組成及濃度分布等。將傳統電化學測試方法、局部電化學測試技術以及材料表面殘餘應力測試相結合，探討了不鏽鋼及碳鋼的腐蝕電化學特性，以及殘餘應力對金屬腐蝕敏感性的作用機制及影響規律。通過SECM以及SVET探針檢測Faraday電流與應力集中區域的對應關係，將局部電化學探針掃描獲取的電化學活性圖像與金屬/溶液界面發生的微區電化學反應建立聯繫，分析、表征了腐蝕反應所產生的電活性物種濃度大小、分布。 總之，本項目研究著眼於材料的力學–化學互動作用，旨在探討金屬表面殘餘應力導致的材料結構局部不均勻性及其促進局部腐蝕的微觀作用機制。研究成果對於在實時、原位、微觀層次上深入探究金屬局部腐蝕機理、動力學及其相關的力學、化學及冶金等因素的協同作用，具有積極的指導意義和參考價值。
