钢材表面多重分形随锈蚀龄期的变化规律

作者：徐善华; 李晗^*; 王玉娇

来源：哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(02): 96-102.

• 锈蚀钢材
• 多重分形谱
• 表面形貌
• 蚀坑
• 锈蚀龄期

为研究钢材的表面形貌随锈蚀龄期的变化规律,通过中性盐雾环境下的快速锈蚀试验得到9组不同锈蚀龄期的钢板试件,采用PS50三维非接触式表面形貌扫描仪对试件的上、下表面进行扫描,得到表面形貌和粗糙度Sq.根据多重分形理论对表面进行分析,计算其多重分形谱,得到特征参数Δα和Δf的变化规律,并根据这一规律研究试件表面形貌与锈蚀龄期之间的关系.结果表明,随着锈蚀龄期的增加,试件表面的平均Δα呈现出"增大(424.34%)—减小(26.5%)—增大(29.7%)"的变化趋势,该趋势符合四次幂函数曲线;平均Δf则呈现出符合二次曲线的下降(53.2%)趋势.随着锈蚀龄期的增加,1)试件表面的蚀坑形态由深窄型过渡到浅宽型,并进一步演化出了二级蚀坑; 2)试件表面的高度差异经历了"显著增大—增速减缓—渐趋稳定"的变化规律;3)表面不同高度区域之间的过渡越来越平缓.

• 单位
  土木工程学院; 西安建筑科技大学