中图分类：TG172.5

学科分类：460.99

成果类别：基础理论

成果水平：未评价

研究起止时间：2011-01～2013-12

评价形式：验收

“热带海水中假单胞菌和弧菌对碳钢腐蚀行为及其力学性能的影响” 为海南省自然科学基金项目（批准号510204）。在热带海洋环境下微生物对材料的腐蚀破坏作用尤为严重,本研究小组前期研究工作表明碳钢在热带海洋气候下海水中腐蚀后,弧菌和假单胞菌在锈层中广泛存在且含量较高,但目前国内外关于热带海水中弧菌及假单胞菌对45钢腐蚀行为及其力学性能影响的系统研究还相当缺乏,有待深入。因此研究热带海水环境中弧菌及假单胞菌对海洋环境中应用最广泛、用量最大的45碳钢腐蚀行为和力学性能的影响具有十分重要的理论和现实意义。可以为海洋工程设计提供直接依据,并为本地区微生物腐蚀的防护工作提供理论基础。 本项目的研究结果表明,弧菌和假单胞菌可以接种于海水中大量培养至高浓度。海水中弧菌和假单胞菌对45钢的腐蚀及力学性能有显著影响。弧菌和假单胞菌能加速45钢的平均腐蚀速率,而自然海水中多种微生物的协同作用比单一弧菌和假单胞菌对45钢平均腐蚀速率的促进作用更加明显。45钢在弧菌海水和假单胞菌海水中腐蚀产物的EDS分析表明,腐蚀产物的主要成分为Fe、O,还有含量远高于基体的C,XRD分析表明,腐蚀产物干燥后为FeO（OH）。弧菌和假单胞菌改变了45钢的腐蚀形貌,引起材料表面严重的局部腐蚀,材料表面局部腐蚀促使其在拉伸过程中应力集中而发生断裂,但是不会引起碳钢材料产生氢脆。 本项目成果的领先创新在于：本研究将弧菌和假单胞菌接种于海水中大量培养至高浓度（非培养基培养）,避免了培养基成分的缓蚀作用,因而更接近于碳钢的自然腐蚀状态;发现弧菌和假单胞菌虽然对45钢平均腐蚀速率的促进作用小于自然海水中的多种微生物的共同作用,但是弧菌和假单胞菌导致了45钢严重的局部腐蚀;将腐蚀研究和力学性能研究相结合,发现弧菌和假单胞菌引起的局部腐蚀造成了45钢拉伸过程中的应力集中,但不会产生氢脆。 该项目的研究结果为热带地区海水中碳钢的腐蚀积累了数据,为该地区海洋工程设计提供了直接依据,同时也为该地区微生物腐蚀的防护工作提供了理论基础。这些研究结果的应用将有助于延长海洋设施的寿命和保障相关人员的安全,有着极大的经济效益和社会效益。