杜霜雨, 崔宇, 刘叡, 王福会, 刘莉. 液滴撞击与拉伸变形耦合作用对321不锈钢亚稳态点蚀行为的影响研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2026.086.
, , , , . A study on the coupled effects of droplet impact and tensile strain on the metastable pitting behavior of 321 stainless steel[J]. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 0, (): 0-.

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(1656 KB)   摘要: 本研究系统研究了液滴撞击单独作用及其与拉伸变形耦合条件下，321不锈钢的亚稳态点蚀行为。结合电化学测试、激光共聚焦显微镜观察与有限元模拟，并引入元胞自动机模型，探讨了不同力学场对钝化膜特性、点蚀坑形貌演化以及亚稳态点蚀向稳态转变过程的影响。结果表明，单一液滴撞击作用下，321不锈钢钝化膜的致密性与耐蚀性增强，点蚀坑呈扁平状演化。而在液滴撞击与拉伸变形共同作用下，钝化膜致密性和耐蚀性下降，点蚀坑的扁平化趋势减弱。拉伸变形改变了由液滴撞击引入的局部塑性应变分布。基于元胞自动机方法构建了考虑塑性应变影响的点蚀演化模型，进一步揭示塑性应变场通过改变溶解电流密度及点蚀坑几何形态，对亚稳态点蚀向稳态点蚀的转变过程发挥调控作用。 关键词 ： 不锈钢,  拉伸变形,  液滴撞击,  亚稳态点蚀,  元胞自动机模拟     Abstract：This study systematically investigates the metastable pitting behavior of 321 stainless steel subjected to droplet impact alone and in combination with tensile strain. By integrating electrochemical measurements, laser confocal microscopy, finite element simulation, and a cellular automaton model, the influence of mechanical fields on passive film characteristics, pit morphology evolution, and the transition from metastable to stable pitting was examined. The results indicate that under droplet impact alone, the passive film exhibits enhanced compactness and corrosion resistance, with pits evolving into a flattened morphology. In contrast, under the coupled effect of droplet impact and tensile deformation, both the compactness and corrosion resistance of the passive film decrease, and the tendency for pits to flatten is attenuated. Tensile strain alters the distribution of localized plastic strain induced by droplet impact. A cellular automaton model incorporating plastic strain effects was developed, further revealing that the plastic strain field regulates the transition from metastable to stable pitting by modifying the dissolution current density and pit geometry. Key words： Stainless steel    Tensile strain    Liquid droplet impact    Metastable pitting    Cellular automaton simulation 收稿日期: 2026-03-09      基金资助:国家自然科学基金联合基金(U22A20111); 海洋关键材料重点实验室开放课题(2024K06) 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 杜霜雨 崔宇 刘叡 王福会 刘莉 44.8K 链接本文: https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2026.086      或      https://www.jcscp.org/CN/Y0/V/I/0 [1] 陈旭, 刘宇航, 郭建, 王岐山, 刘畅, 刘彬. 超级13Cr不锈钢在饱和CO2 油田采出液中的缝隙腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(2): 523-532. [2] 张金宇, 李欣, 张磊, 陈志华, 杜雨昕, 冯贺鑫, 张雪, 张洋鹏, 林如山, 李瑛, 戎利建. 几种17Cr系不锈钢在氯化物蒸汽中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(2): 576-582. [3] 兰博韬, 吴斌, 明洪亮, 王俭秋, 韩恩厚. 选区激光熔化奥氏体不锈钢高温高压水中应力腐蚀开裂行为研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 1-14. [4] 谷清宇, 宋雁飞, 张亮亮, 王楠, 雷晓维. 激光定向能量沉积17-4PH不锈钢钝化与点蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 103-114. [5] 冯浩轩, 王馥丽, 李甲林, 杜瑶, 韦博鑫, 朱圣龙. SLM-316L不锈钢的高温氧化与腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 137-144. [6] 纪云瀚, 王勤英, 郑杰, 李怡璇, 西宇辰, 董立谨, 张杨飞, 白树林. 无磁钻铤不锈钢激光熔覆层的微观组织与腐蚀磨损特性[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 175-185. [7] 庞曰艺, 张立波, 宁方强, 赵志坡, 闫宏, 刘佳. δ-铁素体对增材制造304L不锈钢液态铅铋腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2026, 46(1): 193-199. [8] 彭望, 陈荐, 杨凌旭, 刘会军, 梁建平, 曾潮流. NaCl对347H和GH3539在熔融硝酸盐中热腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1610-1618. [9] 李雨情, 张铁志, 黄兴林, 孙振美, 张怡, 尹衍升. 耐压海乳杆菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1619-1626. [10] 李科, 李天雷, 曹晓燕, 姜流, 王雅熙, 肖泽渝, 钟显康. 316L不锈钢焊接接头在含S-H2S环境中的腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1725-1733. [11] 黄泽邦, 刘光明, 范文学, 徐睿中, 朱炎彬, 刘晨辉. 钝化时间对304不锈钢耐蚀性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1741-1747. [12] 何燕, 刘燕, 田华, 陈晔. 低温扩散预处理对含B超级奥氏体不锈钢S31254析出相及耐蚀性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1773-1778. [13] 何武豪, 刘阳, 杨思懿, 张韶栋, 吴伟, 张俊喜. 敏化处理对传统和增材制造316L不锈钢电化学和晶间腐蚀的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(5): 1331-1340. [14] 李萍, 时慧杰, 裴继斌, 王子健, 曹铁山, 程从前, 赵杰. 纳秒激光辐照对17-4PH不锈钢电化学腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(5): 1417-1424. [15] 张雄斌, 党恩, 于晓婧, 汤玉斐, 赵康. 油气田用马氏体不锈钢腐蚀性能研究现状与进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(4): 837-848. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed