材料与失效

腐蚀与表面仿真器

聚焦材料与失效中的腐蚀与表面主题，便于比较相关公式、输入条件和工程判断。

9 个仿真器

相邻分类

结构分析 机械工程 制造工艺 化学与反应工程

工具列表

阿查德磨损定律模拟器 — 滑动接触的摩擦学
腐蚀与表面
基于 Archard 磨损律 dV/dx = K·F_N/H 的粘着磨损实时模拟器。根据磨损系数 K、法向荷载 F_N、滑动速度 v、硬度 H 瞬时计算体积磨损率、质量磨损率、厚度减少率和 1 mm³ 磨损寿命。
混凝土碳化深度预测模拟器
腐蚀与表面
基于 Fick 扩散定律 d=k√t，根据水泥种类、W/C、龄期、湿度、CO₂ 浓度与保护层厚度，实时预测混凝土碳化深度、钢筋到达年份与 100 年寿命所需保护层厚度的模拟器。
电化学腐蚀计算
腐蚀与表面
输入阳极·阴极反应的Tafel常数，即可在Evans图（E-log i线图）上实时计算腐蚀电位Ecorr、腐蚀电流密度icorr、腐蚀速度mm/year的电化学模拟器。可视化混合电位理论。
腐蚀防护设计计算器
腐蚀与表面
计算异种金属的原电池腐蚀电流，通过Pourbaix图可视化腐蚀区域。支持牺牲阳极寿命估算的防护设计计算机。
腐蚀速率计算工具
腐蚀与表面
腐蚀速率计算工具，基于Butler-Volmer方程与Evans极化图，输入Tafel斜率和腐蚀电流密度实时计算腐蚋速率、极化电阻，用于电化学腐蚀分析与防护设计。
电偶序列与异种金属腐蚀计算器
腐蚀与表面
探索海水环境中17种金属的电偶序列与腐蚀风险。本文介绍的计算器可即时计算异种金属电偶的电动势、电偶电流密度及腐蚀加速因子，并可视化面积比效应与8×8兼容性矩阵。通过公式EMF = E_cathode - E_anode及混合电位模型，量化评估腐蚀风险，助力材料选型与防腐设计。
喷丸残余应力模拟器
腐蚀与表面
喷丸强化的残留应力模拟器。压缩应力层·疲劳极限改善的实时计算。阿尔门强度·覆盖率·屈服应力优化。
应力腐蚀开裂与氢脆风险评估计算器
腐蚀与表面
本计算器提供应力腐蚀开裂与氢脆的定量风险评估工具，支持通过应力强度因子与阈值比较、裂纹扩展速率及断裂寿命积分进行SCC分析，并集成氢脆指数计算。内置材料-环境数据库与Pourbaix图，帮助工程师快速评估结构在腐蚀环境下的安全性，适用于化工、能源及航空航天等领域的关键部件寿命预测与完整性管理。
表面处理与涂层设计计算器
腐蚀与表面
CAE表面处理与涂层设计计算器：基于erfc扩散解实时计算渗碳/氮化碳浓度分布，依据Arrhenius方程分析扩散系数，并通过简化模型实现碳浓度至硬度的换算。同时集成法拉第定律计算电镀膜厚，支持喷丸残余应力分析。为工程师提供一站式表面处理工艺参数设计与性能预测工具，提升涂层设计与工艺优化效率。

使用指南

  1. 选择材料类型（碳钢、不锈钢316L、铝合金7075等）和环境介质（海水、酸性溶液、碱性溶液）
  2. 输入工作温度（10-80°C）、腐蚀电流密度（0.1-100 μA/cm²）和暴露时间（1-30年）
  3. 点击"计算腐蚀深度"，系统采用电化学腐蚀速率公式和Faraday定律进行仿真

具体计算示例

海洋环境中Q235碳钢防护装置腐蚀评估：设腐蚀电流密度icorr=50 μA/cm²、密度ρ=7.85 g/cm³、相对原子质量M=55.85、电子转移数n=2，暴露10年。按Faraday腐蚀速率公式d=（icorr×M×t）/（n×F×ρ）=（50×10⁻⁶×55.85×10×365×86400）/（2×96485×7.85）≈1.62mm。考虑盐雾加速因子1.8倍，实际腐蚀深度约2.9mm，设计厚度需增加3-4mm冗余。

实务注意事项

  1. 316L不锈钢在Cl⁻浓度>600 mg/L海水中易发生点蚀，孔隙腐蚀速率可达均匀腐蚀的10倍，需采用阴极保护辅助措施
  2. 温度每升高10°C，大多数金属腐蚀速率增加2-3倍，高温服役设备应降额设计
  3. 涂层失效后碳钢腐蚀加速，建议设置5年一次防护膜检验周期