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
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
基于阿查德磨损定律 dV/dx = K·F_N/H 的实时模拟器:由摩损系数 K、法向载荷 F_N、滑动速度 v、硬度 H 计算体积磨损率、质量磨损率、厚度减小率以及到达 1 mm³ 磨损量的寿命。
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
本文介绍如何利用Evans图和混合电位理论进行电化学腐蚀计算,详细阐述电偶腐蚀、点蚀及缝隙腐蚀速率的分析方法。通过估算腐蚀电流,为材料在特定环境中的耐蚀性评估与寿命预测提供关键量化依据,适用于腐蚀防护与CAE仿真工程领域。
腐蚀防护设计计算器
腐蚀与表面
使用CAE技术开发的腐蚀防护设计计算器,可精确计算异种金属接触时的电偶腐蚀电流,可视化展示铁的E-pH图(Pourbaix图),并推算牺牲阳极使用寿命。该工具助力工程师高效评估腐蚀风险,优化防护方案,提升材料耐久性与结构安全性。
腐蚀速率计算工具
腐蚀与表面
基于Butler-Volmer方程与Evans极化图的腐蚀速率计算工具,在线计算腐蚀电流密度与极化电阻,可视化分析腐蚀过程,支持阿伦尼乌斯温度校正,快速评估材料腐蚀速率(mm/年)。
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
喷丸残余应力模拟器
腐蚀与表面
喷丸强化是指用高速射出的小硬球(喷丸)撞击金属表面,在表面形成有益的压缩残留应力层,从而延长疲劳寿命。改变屈服应力、阿尔门强度、覆盖率,就能实时了解产生的压缩残留应力、压缩层深度、疲劳极限改善量。
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
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
使用指南
- 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)
- 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)
- 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
- 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
- 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
- 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