本书面向工程结构材料长效防护的迫切需求,系统介绍了镀锌钢、镀铝锌钢及镀锌铝镁钢等在模拟与真实大气环境中的腐蚀行为与失效机理。通过开展多模式大气暴露试验,结合多种室内加速腐蚀试验,系统揭示了不同镀层体系的腐蚀动力学规律、产物演变过程及其与环境因子的关联机制。通过海南滨海大气暴露试验,将室内加速结果与室外实际腐蚀数据进行关联性分析,建立了室内外腐蚀行为的对应模型,可为风电、光伏、跨海桥梁、海洋工程等领域的材料选型、防护设计、标准制定及工程维护提供系统的理论依据与实验支撑。
本书可以为从事钢铁材料、大气环境腐蚀与防护技术领域的研究人员以及海洋工程建设与设施制造领域的相关技术人员、设计人员提供材料腐蚀试验数据和参考资料。
第1章 镀锌及锌合金钢大气腐蚀研究进展 001
1.1 锌及锌合金镀层技术概述 002
1.1.1 锌及锌合金镀层发展历史 002
1.1.2 锌及锌合金镀层的组织结构 003
1.1.3 锌及锌合金镀层的耐蚀机理 005
1.2 锌及锌合金镀层大气腐蚀的影响因素 009
1.2.1 相对湿度 009
1.2.2 温度 010
1.2.3 大气污染物 010
1.3 材料评价试验与寿命评估 011
1.3.1 大气暴露试验 012
1.3.2 室内加速试验 012
1.3.3 寿命评估方法 013
1.4 锌及锌合金镀层研究方法 014
1.4.1 试验材料 014
1.4.2 试验方法 016
1.4.3 测试分析方法 021
第2章 镀锌及锌合金钢腐蚀影响因素 027
2.1 不同Cl- 浓度的影响规律 028
2.2 不同SO4
2- 浓度的影响规律 030
2.3 不同pH 的影响规律 032
2.4 小结 035
第3章 镀锌及锌合金钢中性盐雾循环加速腐蚀性能 037
3.1 镀锌钢 038
3.1.1 腐蚀动力学 038
3.1.2 腐蚀形貌分析 039
3.1.3 腐蚀产物分析 044
3.1.4 电化学分析 045
3.2 镀铝锌钢 048
3.2.1 腐蚀动力学 048
3.2.2 腐蚀形貌分析 049
3.2.3 腐蚀产物分析 057
3.2.4 电化学分析 057
3.3 镀锌铝镁钢 062
3.3.1 腐蚀动力学 062
3.3.2 腐蚀形貌分析 063
3.3.3 腐蚀产物分析 073
3.3.4 电化学分析 074
3.4 小结 077
第4章 镀锌及锌合金钢酸性NaCl 盐雾循环加速腐蚀性能 079
4.1 镀锌钢 080
4.1.1 腐蚀动力学 080
4.1.2 腐蚀形貌分析 080
4.1.3 腐蚀产物分析 090
4.1.4 电化学分析 091
4.2 镀铝锌钢 094
4.2.1 腐蚀动力学 094
4.2.2 腐蚀形貌分析 094
4.2.3 腐蚀产物分析 102
4.2.4 电化学分析 103
4.3 镀锌铝镁钢 106
4.3.1 腐蚀动力学 106
4.3.2 腐蚀形貌分析 107
4.3.3 腐蚀产物分析 111
4.3.4 电化学分析 116
4.4 小结 119
第5章 镀锌及锌合金钢NaHSO3 盐雾循环加速腐蚀性能 121
5.1 镀锌钢 122
5.1.1 腐蚀动力学 122
5.1.2 腐蚀形貌分析 123
5.1.3 腐蚀产物分析 128
5.1.4 电化学分析 133
5.2 镀铝锌钢 136
5.2.1 腐蚀动力学 136
5.2.2 腐蚀形貌分析 137
5.2.3 腐蚀产物分析 144
5.2.4 电化学分析 145
5.3 镀锌铝镁钢 148
5.3.1 腐蚀动力学 148
5.3.2 腐蚀形貌分析 149
5.3.3 腐蚀产物分析 156
5.3.4 电化学分析 157
5.4 小结 159
第6章 镀锌及锌合金钢酸性混合盐雾循环加速腐蚀性能 161
6.1 镀锌钢 162
6.1.1 腐蚀动力学 162
6.1.2 腐蚀形貌分析 163
6.1.3 腐蚀产物分析 170
6.1.4 电化学分析 172
6.2 镀铝锌钢 175
6.2.1 腐蚀动力学 175
6.2.2 腐蚀形貌分析 176
6.2.3 腐蚀产物分析 186
6.2.4 电化学分析 186
6.3 镀锌铝镁钢 189
6.3.1 腐蚀动力学 189
6.3.2 腐蚀形貌分析 190
6.3.3 腐蚀产物分析 198
6.3.4 电化学分析 198
6.4 小结 201
第7章 镀锌及锌合金钢海洋大气环境谱加速试验腐蚀性能 203
7.1 镀锌钢 204
7.1.1 腐蚀动力学 204
7.1.2 腐蚀产物形貌 204
7.1.3 腐蚀产物分析 209
7.1.4 电化学分析 210
7.2 镀铝锌钢 211
7.2.1 腐蚀动力学 211
7.2.2 腐蚀产物形貌 212
7.2.3 腐蚀产物分析 216
第6章 镀锌及锌合金钢酸性混合盐雾循环加速腐蚀性能 161
6.1 镀锌钢 162
6.1.1 腐蚀动力学 162
6.1.2 腐蚀形貌分析 163
6.1.3 腐蚀产物分析 170
6.1.4 电化学分析 172
6.2 镀铝锌钢 175
6.2.1 腐蚀动力学 175
6.2.2 腐蚀形貌分析 176
6.2.3 腐蚀产物分析 186
6.2.4 电化学分析 186
6.3 镀锌铝镁钢 189
6.3.1 腐蚀动力学 189
6.3.2 腐蚀形貌分析 190
6.3.3 腐蚀产物分析 198
6.3.4 电化学分析 198
6.4 小结 201
第7章 镀锌及锌合金钢海洋大气环境谱加速试验腐蚀性能 203
7.1 镀锌钢 204
7.1.1 腐蚀动力学 204
7.1.2 腐蚀产物形貌 204
7.1.3 腐蚀产物分析 209
7.1.4 电化学分析 210
7.2 镀铝锌钢 211
7.2.1 腐蚀动力学 211
7.2.2 腐蚀产物形貌 212
7.2.3 腐蚀产物分析 216
7.2.4 电化学分析 217
7.3 镀锌铝镁钢 218
7.3.1 腐蚀动力学 218
7.3.2 腐蚀产物形貌 219
7.3.3 腐蚀产物分析 223
7.3.4 电化学分析 224
7.4 小结 225
第8章 镀锌及锌合金钢海洋大气环境室内外试验相关性 227
8.1 海南滨海大气暴露试验 228
8.1.1 腐蚀动力学分析 228
8.1.2 腐蚀产物形貌 230
8.1.3 腐蚀产物分析 242
8.1.4 电化学分析 244
8.2 海南滨海大气室内外试验相关性分析 246
8.2.1 腐蚀动力学相关性分析 246
8.2.2 腐蚀产物相关性分析 250
8.2.3 腐蚀电化学机理分析 250
8.3 小结 251
参考文献 253