海洋工程超高强钢腐蚀疲劳裂尖微结构演化与力化关联性研究

基本信息
批准号:51801098
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:22.00
负责人:张振
学科分类:
依托单位:南京工程学院
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:巴志新,李旋,熊桑,董强胜,郏永强
关键词:
海工超高强钢裂纹尖端微结构演化裂纹扩展机制腐蚀疲劳裂纹扩展行为
结项摘要

The failure of materials and components under multiple marine environments has become one of the bottlenecks in the development of marine engineering and its equipment manufacturing. It has always been a hot area of research at domestic and abroad and a problem to be solved. This project is to meet the great demand of service safety performance of structural materials used in the marine resource development projects in China. Three key problems on the corrosion fatigue of super high-strength marine steel involve: the influence factors of corrosion fatigue crack propagation and interaction mechanism, the characteristic of microstructure and its evolution at the tip of corrosion fatigue crack, the macro and micro mechanism of corrosion fatigue crack growth. Taking the new domestic F690 super high-strength and toughness ship plate steel as the research object, the corrosion fatigue crack growth behavior will be systematically studied in the simulated seawater environment. The goal of the research is to reveal the nature of the interaction between the electrochemical and mechanical behavior during corrosion fatigue crack propagation, to figure out the effect of local microstructural morphological characteristics and scaling factors at the crack tip on corrosion fatigue crack growth, to establish the corrosion fatigue crack growth mechanism corresponding to micro evolution and macro law. Finally, this project will provide a theoretical basis for the safe service of new marine engineering materials.

多重海洋环境下材料和构件的腐蚀及损伤已成为海洋工程及其装备制造发展的制约瓶颈之一,也一直是国内外研究的热点和亟待解决的问题。本项目针对我国海洋资源开发工程中对结构材料服役安全性能的重大需求,围绕海洋工程超高强钢腐蚀疲劳涉及的3个关键问题:腐蚀疲劳裂纹扩展的控制因素和相互作用机制,裂纹尖端局部微结构特征及其演化规律,腐蚀疲劳裂纹扩展的宏微观机制。以国产新型F690级高强韧船板钢为研究对象,对其在模拟海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为开展系统研究。研究目标是:揭示材料腐蚀疲劳裂纹扩展过程中力学与电化学行为交互作用的本质,阐明裂尖局部微观组织结构的形态特征和尺度因素对腐蚀疲劳裂纹扩展的影响趋势,建立反映微观过程与宏观规律相对应的腐蚀疲劳裂纹扩展机制,最终为海洋工程新材料的安全服役提供理论依据。

项目摘要

多重海洋环境下材料和构件的腐蚀及损伤已成为海洋工程及其装备制造发展的制约瓶颈之一,也一直是国内外研究的热点和亟待解决的问题。本项目针对我国海洋资源开发工程中对结构材料服役安全性能的重大需求,围绕海洋工程超高强钢在模拟海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为开展系统研究。采用自主研发、可对缺口试样进行电化学充氢的实验装置,对试验样品进行电化学充氢,后进行纳米压痕和纳米蠕变试验,确定材料局部氢-位错-晶界交互作用机制;采用自主研发的基于杠杆的慢拉伸应力腐蚀实验装置,搭配水化在线监测系统、直流电压降系统和电化学工作站,对样品进行充氢条件下的裂纹扩展速率试验,确定氢含量与材料裂纹扩展速率的相关性规律,揭示了材料腐蚀疲劳裂纹扩展过程中力学与电化学行为交互作用的本质;通过多尺度组织结构表征分析,研究了材料力学行为与材料微观组织结构及环境条件之间的规律性联系,阐明了裂尖局部微观组织结构的形态特征和尺度参数对腐蚀疲劳裂纹扩展的影响趋势,建立了反映微观过程与宏观规律相对应的腐蚀疲劳裂纹扩展机制,为海洋工程新材料的安全服役提供理论依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
5

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020

张振的其他基金

批准号:21405071
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901191
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11905302
批准年份:2019
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21801025
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51508408
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600533
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500623
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51608531
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31101898
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71902107
批准年份:2019
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701224
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402618
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705117
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21775061
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81403230
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11601221
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709083
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601442
批准年份:2016
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770804
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

高强钢输电塔线体系腐蚀疲劳损伤的多尺度随机演化

批准号:51678092
批准年份:2016
负责人:范文亮
学科分类:E0804
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
2

海洋工程结构疲劳与腐蚀损伤耦合机理及寿命评估方法研究

批准号:51379031
批准年份:2013
负责人:刘刚
学科分类:E1101
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
3

贝/马复相高强钢超高周疲劳行为及非夹杂起裂机理的研究

批准号:51271013
批准年份:2012
负责人:白秉哲
学科分类:E0103
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

超高强钢应力腐蚀裂纹萌生与演变机制研究

批准号:51171011
批准年份:2011
负责人:刘建华
学科分类:E0103
资助金额:60.00
项目类别:面上项目