Mechanical-electrochemicalcorrosioncontrolmethodshigh-strengthsteelin中國腐蝕與防護學會發(fā)布I請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件起草單位：北京科技大學、中國船舶集團有限公司第七一九研究所、中國船舶集團有限公本文件主要起草人：劉智勇、崔懷云、胡科峰、李廣濤、胡凌越、范林、杜翠薇、李光明、閆永1高強度鋼海水環(huán)境力-電化學腐蝕控制方法本文件描述了高強度鋼海水環(huán)境應力腐蝕力-電化學的檢驗和電化學控本文件適用于高強度鋼海水環(huán)境高拉應力部位的應力腐蝕和電化學腐蝕兼容的電化學防護設計指GB/T21246埋地鋼制管道陰極保護參GB/T21448埋地鋼制管道陰極保ISO12473海水中陰極保護的基本原理(Generalprinciplesofcathodicprotectioni應力腐蝕開裂敏感性stresscorrosioncrackingsus通過施加陰極極化電流、降低金屬的電位而使金屬腐蝕速率和某些局部腐蝕顯著減小的一種電化2極化電位polarizationp最小保護電位minimumprotect最大保護電位maximumprotec動電位極化曲線potentiodynamicpolarizationc快掃曲線potentiodynamicpolarizationcurveswithfastpotentialscan在電位掃描速率大于50mV·s-1時，獲得的動電位極化曲線。慢掃曲線potentiodynamicpolarizationcurveswithslowpotentialscan在電位掃描速率不大于0.5mV·s-1時慢應變速率拉伸試驗slowstrainrate以相當?shù)偷膽兯俾?，使暴露到特定環(huán)境中的試樣承受逐漸增加的拉伸應變直至試樣斷裂以確定陽極溶解機制anodicdissol氫脆機制hydrogenembrittlementmechanis應力腐蝕過程由陰極析氫反應產生的氫進入金屬內部導致裂紋萌生和擴展時的開裂機4.1承受較高應力金屬材料暴露于海水中時，不僅會發(fā)生常規(guī)電化學腐蝕，還可能發(fā)生應力作用下的4.2鋼結構在海水中的應力腐蝕有三種機制或模式。在自然腐蝕電位或陰極保護電位不足時，可發(fā)生陽極溶解機制的應力腐蝕，通常表現(xiàn)為先形成點蝕，后演變?yōu)樯鷼浯鄼C制的應力腐蝕；在適中陰極保護范圍內可發(fā)生混合機制的應力腐蝕。亦即不當?shù)年帢O位不能防控應力腐蝕，必須在評價材料應力腐蝕性能與陰極保護電位相關性的基礎上合理確定陰極保4.3陰極保護一般能有效防護電化學腐蝕，對陽極溶解機制和混合機制的應力腐蝕萌生過程有一定的防護作用，但可加重氫脆型應力腐蝕（包括混合型和氫脆型應力腐蝕）風險。高拉應力水平鋼結構在海水中服役時必須兼顧對電化學腐蝕和應力腐蝕防護的兼容4.4完好的涂層能夠進一步防護應力腐蝕破壞，和合適的陰極保護聯(lián)合防護能夠對應力腐蝕起到更好5.1參比電極5.1.2附錄A中給出了在海水中所應用參比5.2.1無論使用何種類型的參比電極，保護電流通過電解質進入金屬結構時產生的電位降均會影響金R5.2.3必須在關閉電流源后和金屬6.1導致海洋工程結構應力腐蝕的應力包括在同一區(qū)域同時存在并能正向疊加的所有應力，包括焊接6.2對于焊接殘余應力，須嚴格控制焊接工藝，避免大能束少道次焊接，并對焊接殘余應力分布及水6.3一般各種應力疊加水平高于待評估材料的實際屈服強7.1表1給出了不同材料在海水中的陰極4鋼），注3：對于高強度鋼如其具有較好的耐氫脆型應力腐蝕性能，可適當增大陰極保護注4：過負的陰極電位會促使金屬結構表面析氫，其在增加金屬結構氫脆和應力腐蝕風險可通過兩種方式確定與應力腐蝕防護兼容的陰極保護感電位范圍。本文件中應變速率通常≤10-6s慢速掃描極化曲線，再根據(jù)以下公式（1）計算對應電位范圍下的材料應力腐蝕...................ISCC——應力腐蝕開裂敏感性，單位為(%)；f——快掃電流密度，單位為微安每平方厘米(μA·cm-2)；s——慢掃電流密度，單位為微安每平方厘米(μA·cm-2)；ka——與電流密度、介質以及材料有關的常數(shù)；對需要進一步評估陰極保護電位范圍下應力腐蝕敏感性規(guī)律的金屬結構（或材料）體系，應進行6)應力腐蝕開裂敏感性評級和最佳陰極保護電位范圍；6甘汞電極（1mol/LKCl）Ag/AgCl/1mol/LKClAg/AgCl/海水7B.2電化學測試的樣品尺寸為10mm×10mm×4mm，封裝后的測試面積為1cm2。測試之前先用海洋用高強度鋼試樣作為研究電極，鉑片電極作為輔助用慢速和快速掃描兩種動電位極化測試，慢掃曲線的電位掃描速率為0.5mV/s，快掃曲線的電位掃描速率為50mV/s。電位掃描區(qū)間為-12B.3海洋用高強度鋼的快慢掃曲線如圖B.1所示，圖中將所有電位轉換為相對于Ag/AgCl/海水的B.4對得到的電化學快慢掃曲線進行SCC機制區(qū)間劃分，如圖B.1所示。B.5選擇至少7個電位進行SSRT，以獲得應力腐蝕開裂敏感性，其中AD區(qū)間至少選擇2個電位，），腐蝕開裂敏感性ISCC。B.6慢應變拉伸速率試驗試樣尺寸如圖B.2所示。實驗前先將拉伸試樣用SiC砂紙打磨至2000#，最終打磨痕跡應當與試樣受力方向平行。進行拉伸試驗時先在目標電位下預