CN102539305A - 用高温谱试验确定金属防护层日历寿命的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属材料失效与保护技术领域。其名称是“用高温谱试验确定金属防护层日历寿命的方法”。它主要解决金属防护层的腐蚀日历寿命确定问题。它的技术方案：①编制使用环境的温度谱；②编制高于使用温度的高温试验温度谱；③用高温谱进行金属防护层的腐蚀试验，通过试验求出模型(1)中的高温谱下循环周期数λ′值；④用使用温度谱、高温谱及T-H曲线，可获得回归系数η值。⑤获得高温谱试验下的λ′和η值后，由式(1)便可得到使用环境下的日历时限λ。本发明不仅可以用于新金属结构和装备防护层的日历寿命确定，而且可以用于翻修结构和装备防护层的日历寿命确定。λ＝λ′η (1)。

Description

用高温谱试验确定金属防护层日历寿命的方法

技术领域

本发明属于材料失效与保护技术领域。 

技术背景

目前国内外在金属防护层日历寿命确定中，仍然靠经验或半经验摸索给出，这样给出的日历寿命是不可靠的，往往会造成重大事故的发生，这种事例是不胜枚举的。本发明就是为了寻找一种可靠确定金属防护层日历寿命方法而研究的。 

发明内容

本发明在国内外率先研究出通过高温谱试验确定金属防护层日历寿命的方法。该方法的创新是：①用高温谱腐蚀试验求高温谱下的循环周期数λ′的方法；②通过试验获得的高温T′-H′曲线和使用环境的T-H曲线以及高温谱和使用温度谱求回归系数η的方法，即(1)式求法；③用已求得的λ′和η，就可以获得使用环境下的防护层的日历寿命(λ＝ηλ′)。 

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_i^{\′}}{H_i^{\′}}\right)}_j}{\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_i}{H_i}\right)}_j}---\left(1\right)$

λ′——用高温谱和使用浓度d₁＝1试验的循环周期数(日历年)； 

λ——使用环境下的日历时限循环周期数(日历年)； 

η——由高温试验环境回归到使用环境的回归系数； 

h_i′——高温谱中的第i级温度的小时数； 

h_i——使用温度谱中第i级温度的小时数； 

H_i′——在高温T′-H′曲线中，高温谱第i级温度对应的小时数； 

H_i——在常温T-H曲线中，使用温度谱第i级温度对应的小时数； 

m——温度谱的类别数，如春秋、夏、冬三类，m＝3； 

k——温度谱中的温度级别数。 

附图说明

附图1、2和3分别是春秋季、夏季和冬季平均使用腐蚀温度谱。它们的纵坐标T是温度，横坐标H是时间，h_i、h_i′、h_i″分别表示春秋、夏季、冬季温度谱中第i级温度的时间。 

具体实施方式

1编制如说明书附图1、2、3的使用温度谱。 

2编制高温试验温度谱。高温试验温度谱与使用温度谱除每级温度提高外，其它都相同。 

3用高温谱试验求高温谱下的循环周期数λ′。即在使用腐蚀溶液下，用高温谱进行金属防护层的腐蚀试验。按高温谱块试验一次，为一次循环，即λ′＝1。这样重复循环试验，直至防护层的腐蚀损伤达到失效时，才终止试验。此时可获得该高温谱下的循环周期数λ′值。 

4求回归系数： 

(1)由试验获得的高温T′-H′曲线求得H_i′； 

(2)由试验获得的常温T-H曲线求得H_i； 

(3)由高温谱求得h_i′，由使用温度谱求得h_i； 

(4)将求得的H_i′、H_i、h_i′和h_i代入式(1)便求得η。 

5用已求得的λ′和η便可求得使用环境下的日历时限λ(λ＝ηλ′)。如果一个温度谱块代表一年，则λ′和λ的单位是日历年。 

Claims (1)

1.本发明是通过高温谱试验方法给出金属防护层的使用日历寿命，它不需要腐蚀当量折算这一环节，这样可以提高防护层日历寿命确定的可靠性。

本发明请求保护的范围：

①用高温谱试验获得高温谱下的循环周期数λ′值的试验方法

即在使用腐蚀溶液下，用本发明方法编制的高温谱进行金属防护层的腐蚀试验。按高温谱块试验一次，为一次循环，即循环周期数λ′＝1。这样重复循环试验，直至防护层的腐蚀损伤达到失效时，才终止试验。此时可获得该高温谱下的循环周期数λ′值。

②求回归系数的方法

即

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_i^{\′}}{H_i^{\′}}\right)}_j}{\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_i}{H_i}\right)}_j}$

λ′——用高温谱和使用浓度d₁＝1试验的循环周期数(日历年)；

λ——使用环境下的日历时限循环周期数(日历年)；

η——由高温试验环境回归到使用环境的回归系数；

h_i′——高温谱中的第i级温度的小时数；

h_i——使用温度谱中第i级温度的小时数；

H_i′——在高温T′-H′曲线中，高温谱第i级温度对应的小时数；

H_i——在常温T-H曲线中，使用温度谱第i级温度对应的小时数；

m——温度谱的类别数，如春秋、夏、冬三类，m＝3；

k——温度谱中的温度级别数。

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