读书思辨报告

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方一、研究背景和目的轨座的腐蚀对于轨道结构的完整性和交通系统的安全性造成了很大的危害。这种腐蚀通常发生在缺少通风设备和有水源的地方。对于北美的环境来说，另外一个重要的因素是水中富含氯盐和硫酸盐。当盐，潮湿的环境和杂散电流结合时会促进轨道和轨枕之间电化学反应的发生导致轨道发生腐蚀。此外，这种腐蚀通常发生在轨座和法兰处，不便于观察和超声波检测，并且在腐蚀过程中会形成一些复杂的形状，尤其是形成一些带尖角的部分，造成很大的应力集中。本文的主要目的就是利用有限元的方法

2、去证明腐蚀造成的应力的集中，以及观察试样在不同条件下的腐蚀速率。二、实验过程（一）金相试样的准备本实验分别在腐蚀钢轨的腐蚀区、邻近腐蚀区以及远离腐蚀区的位置进行取样，将这些试样抛光和浸蚀（4%的硝酸浸蚀液）后观察他们的微观形貌。（二）数值模拟实验是利用有限元的方法去展示两种钢轨试样（由Torontotransitcommission公司提供的115-lb/yd和AMTRAK-NY公司提供的136-lb/yd）的典型的腐蚀类型。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文

3、档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方（一）腐蚀实验本实验中利用的是三电极装置进行腐蚀实验。这种装置中Cl-AgCl电极作为参比电极，它的腐蚀电位相对于25℃下的氢电极来说是+799mV。腐蚀实验是在1MKCl、0.1MKCl、1MNa2SO4、0.1MNa2SO4四种电解液中进行，目的就是评估一下Cl-,SO42-对轨道的腐蚀电阻的影响。一、结果与讨论（一）腐蚀机理图1（a）所示的是在钢轨的表面由于有水和氯离子的存在发生电化学反应。由于在轨座和法兰处沉积许多氯盐和硫酸盐，他们在潮湿的环境下被解离成盐酸和硫酸，这样酸就会和

4、铁发生反应并促进腐蚀的进行。当铁变成铁离子之后由于有氧气和水的存在会形成氧化物和氢氧化物，最终形成铁锈。铁锈的形成过程：（1）形成Fe2+（2）形成OH-（3）与氧发生化学反应形成铁锈。Cb----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方Layer2Layer1ParentRailFig.1.(a)Electrochemicaleffectsandreactionsoccurringduring

5、corrosionofFepresentinsteelinaeratedsystemscontainingwater(H2O)andchlorineions,(b)typicallayersobservedinrailrustand(c)exampleofarailremovedfromanembeddedtrack.（一）金相组织的观察对上述过量腐蚀的钢轨观察它的微观形貌，以及由腐蚀和动载荷引起的微观和宏观裂纹。图2是115-lb/yd和136-lb/yd这两种钢轨在不同放大倍率下经过抛光和腐蚀后的微观结构图。从这些图中可以看出他们都是典型的珠光体钢并且含有非金

6、属夹杂物，将他们有钢轨的微观组织相比较发现腐蚀只是局部发生的，并没有影响远处钢轨的微观结构。同时，在基体中也没有发现微观和宏观的裂纹。所以在有限元分析中不考虑裂纹的存在。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方Fig.2.(a)Pictureofarailcrosssectionandmicrographsshowingthatcorrosiondoesnotgeneratemicro-

7、cracksthatcangrowthtowardstheparentrail,micrographsoftheparentrail(bandc)inthevicinityofthecorrodedsectionand(dande)awayfromthecorrodedsection.Micrographs(a)and(c)areinaspolishedconditionsand(c)and(e)inasetchedconditions.（一）有限元分析的模拟图3(a和b)是115-lb/yd钢轨的高腐蚀区部分，这种腐蚀通常发生在轨座和法兰的接触处，不利于进行精确

8、可靠的检测