腐蝕產(chǎn)物沉積對(duì)局部腐蝕行為影響的數(shù)值模擬.pdf

1、局部腐蝕普遍存在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中。局部腐蝕具有發(fā)展迅速、多樣性、隱蔽性等特點(diǎn)，不易檢測(cè)和預(yù)防，因而常常會(huì)造成突發(fā)性或?yàn)?zāi)難性事故，對(duì)生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大的破壞。目前為止，雖然研究者們已做了大量關(guān)于局部腐蝕過(guò)程及其機(jī)理的數(shù)值模擬研究，但這些研究基本沒(méi)有考慮腐蝕產(chǎn)物沉積對(duì)腐蝕行為的影響。
　　本文采用理論分析、模擬計(jì)算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等研究方法，分別研究了腐蝕產(chǎn)物沉積對(duì)電偶腐蝕及縫隙腐蝕過(guò)程的影響，主要內(nèi)容包括：⑴考慮了腐蝕損

2、傷及腐蝕產(chǎn)物沉積引起的幾何變形，建立了可模擬1.6 wt.％ NaCl溶液中鎂合金(AE44)-低碳鋼(MS)電偶對(duì)腐蝕過(guò)程的任意Lagrangian-Eulerian數(shù)學(xué)模型（ALE模型）。采用分段線性方法擬合動(dòng)電位極化數(shù)據(jù)，并用擬合結(jié)果作為邊界條件，利用COMSOL Multiphysics(@)有限元軟件求解具有非線性邊界條件的ALE模型，并預(yù)測(cè)了電偶腐蝕速度、腐蝕形貌及腐蝕產(chǎn)物沉積形貌等。結(jié)果表明:采用分段線性方法擬合動(dòng)電位極化

3、數(shù)據(jù)可以保證模型數(shù)值解的精度;電偶腐蝕ALE模型預(yù)測(cè)的電偶腐蝕速度及電偶陽(yáng)極腐蝕形貌與實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分吻合;絕緣腐蝕產(chǎn)物的沉積減小了AE44-MS電偶對(duì)表面的平均腐蝕速度;腐蝕產(chǎn)物沉積層的孔隙率與電偶腐蝕深度呈指數(shù)關(guān)系。⑵建立了模擬長(zhǎng)、窄縫隙內(nèi)縫隙腐蝕的ALE模型，該模型詳細(xì)地描述了AISI304不銹鋼縫隙內(nèi)的暫態(tài)電位分布、溶液組分的動(dòng)態(tài)分布及縫隙幾何尺寸隨時(shí)間的變化。模型考慮了AISI304不銹鋼縫隙腐蝕所涉及的7個(gè)電化學(xué)反應(yīng)和14個(gè)水解