渗层强化的果园运输机驱动轮耐磨性能

为解决牵引式果园运输机绳-轮驱动系统驱动轮绳槽磨损严重而导致牵引滑移失效的问题,该研究对基于渗层强化的果园运输机驱动轮耐磨性能进行了分析。首先通过ANSYS软件探究了驱动轮表面应力应变随其硬度的变化规律;随后采用热扩散沉积（thermal diffusion, TD）技术对45钢驱动轮进行了渗钒与渗硼处理,并对渗层的显微结构、力学性能和摩擦磨损特性进行了对比分析,最后利用运输机模拟台架对渗层强化后驱动轮的应用性能进行了测试。结果表明：驱动轮渗钒层和渗硼层厚度分别为20.9和97.3 μm,均与基材结合较好;且由于渗层中碳化钒、硼化铁等硬质相的存在,渗钒层与渗硼层硬度分别达到22.08和13.45 GPa,较未处理前提升3～4倍;往复摩擦试验下渗钒层与渗硼层表面摩擦系数分别为0.47、0.44,较45钢分别下降19%、24%。运输机模拟台架应用性能测试表明,干摩擦下渗钒与渗硼处理后驱动轮的平均磨损量较45钢分别降低了88%和81%,其中渗钒驱动轮表面磨损较小;油润滑下渗钒与渗硼处理后驱动轮的平均磨损量较45钢分别降低了92%和85%。综上,热扩散渗钒与渗硼处理均可大幅提高驱动轮抗磨性,其中渗钒层具有更高的硬度与耐磨性,但在应用时需进行实时油润滑,更适合对满足定时维护条件下的驱动轮进行强化;而渗硼层耐磨性虽有所降低,但可在干摩擦下使用,更适合对野外山地环境下无法满足润滑的驱动轮进行强化。该研究结果可为改善牵引式果园运输机驱动轮耐磨性提供可行技术方案。     

高效打蛋破壳刀片渗硼与渗钒处理后微观组织与性能变化

刀片卷刃和刀片磨损是破壳刀片的两大失效形式,这将决定着破壳器的使用效率。其中延长破壳刀使用寿命的有效解决方式便是提高材料硬度并保持其韧性。为此,该研究采用渗硼和TD渗钒2种工艺对2Cr13不锈钢破壳刀进行处理,以提高刀片的耐磨性,并对处理后的组织结构、机械性能以及摩擦性能进行研究。采用扫描电镜（Scanning Electron Microscope, SEM）和X射线能谱分析（Energy Dispersive Spectrum, EDS）从截面对涂层的厚度、组织和化学成分进行分析,利用X射线衍射仪（X-ray Diffraction, XRD）从表面对材料的晶体结构进行分析。结果表明,在2Cr13不锈钢破壳刀表面成功实现渗B与渗V处理,并有较好的附着性。处理后涂层厚度分别为15与5 μm,渗钒涂层较薄是由于大原子半径使得扩散迟缓,通过相关涂层含量也可以证实,其中渗B涂层原子百分含量为30%,而渗V涂层含量为12.3%。根据XRD,渗B涂层主要由FeB、Fe2B、Fe3B组成,而渗V层主要由VCx组成,这些硼化物和碳化物是通过扩散与内部原子反应生成的。采用0.49N载荷对涂层和基体硬度进行测量发现渗B层和渗V层的硬度分别为1 554和1 037 HV,因此硼化物和碳化物的高硬度使得硬度相对未处理前提升了2～3倍,其中VCx导致渗V层硬度相对较低。为进一步探究机械性能采用纳米压痕试验对纳米硬度、弹性恢复系数（We）和能量耗散系数（Kd）进行测量,结果发现纳米硬度和显微硬度值接近,渗B层的弹性恢复能力较渗V层强,但是渗V层表现出更好的塑性变形能力。摩擦试验表明渗V层摩擦系数为0.5相对渗B层的0.68更低,但是在非冲击载荷下渗B层因为硬度高将具有更好的耐磨性。综合厚度和机械性能考虑,渗V层良好的塑性变形能力将在抗刀头卷刃上更有优势,而渗B层因为较高硬度则在稳定负载下具有更好的耐磨性。     

反应电火花堆焊修复齿轮轴

利用DZ-1400型电火花堆焊机,以工业纯钛TA2为电极,以工业纯氮为保护气和反应气,在45号钢试件表面上制备了TiN金属陶瓷堆焊层。采用KYKY-2800型扫描电镜观察了堆焊层表面形貌、显微组织和磨损形貌,采用D/max-RA型X射线衍射仪分析了堆焊层物相,采用MH-6型显微硬度计测定了堆焊层显微硬度,采用自制磨损实验机对比了堆焊层与淬火回火65Mn钢的磨损性能,分析了电火花堆焊TiN金属陶瓷层用于轴颈修复的可行性。结果表明:反应电火花堆焊TiN金属陶瓷层与母材之间为冶金结合,堆焊层主要由电极材料钛、反应合成的TiN和基体材料铁组成,堆焊层显微硬度高,耐磨性好。变速箱齿轮轴修复实践表明,反应电火花堆焊TiN金属陶瓷层可用于修复损伤轴类件。     

扫描间距对45钢激光熔凝强化组织性能的影响

为了研究扫描间距对45钢激光熔凝强化组织性能的影响,采用HLD1001-5 型固体激光器对45钢表面进行了多条带等间距激光熔凝处理,分别利用扫描电镜、洛氏硬度计、磨损试验机观察和测量了不同扫描间距下硬化层的显微组织及性能。结果表明：激光熔凝处理的硬化层由熔化区、相变硬化区和热影响区组成,组织为马氏体;多条带等间距激光熔凝处理在垂直于熔凝条带方向上的硬度分布由左高硬度区、左过渡区、低硬度区、右过渡区和右高硬度区组成,高硬度区的硬度为58.1～59.6 HRC,低硬度区的硬度约16 HRC;在试验范围内,经激光扫描间距为4.5 mm 熔凝处理的试样具有最好的耐磨性。     

喷焊余温淬火改善深松铲尖铁基涂层耐磨性

针对深松铲尖耐磨性能差、失效频繁等问题,采用火焰喷焊技术在45钢基体上制备了铁基合金涂层,并利用喷焊后试件余温对其进行了淬火处理。利用扫描电镜、能谱仪、X射线仪分析了涂层显微组织、元素构成及物相组成,利用显微硬度计、磨损试验机测试了涂层显微硬度及磨损性能。结果表明,涂层与基体呈良好冶金结合,淬火涂层主要由碳化物Cr_(23)C_6、Cr_7C_3,硼化物Fe_2B,复合相(Cr,Fe)_7C_3以及固溶体γ-Fe(Cr,Ni,C,Si)等组成。与未淬火涂层相比,组织得到细化,涂层显微硬度平均为800 HV左右,较未淬火涂层提高了约100 HV。淬火涂层试件(45钢基体)和未淬火涂层试件(45钢基体)平均磨损质量分别为0.30和0.35 g;田间试验的涂层淬火深松铲尖(65Mn基体)磨损质量为32 g,无涂层65Mn铲尖为70 g,涂层深松铲尖具有较好的耐磨性,该研究可为延长深松铲尖使用寿命提供参考。     

不同辅料生物菌剂堆肥发酵层温度变化

该文研究了添加不同辅料猪粪高温(＞60℃)堆肥发酵层的温度变化规律,结果表明随着堆肥发酵时间不同,堆肥高温层的位置和厚度呈动态变化,有明显的变化规律,即：各辅料处理的堆体高温发酵层出现在离顶部20 cm和离底部20 cm之间,高温发酵层厚度随着发酵期而递增。辅料对猪粪生物堆肥过程高温发酵期开始及其厚度、高温发酵期延续时间有显著影响,从辅料对猪粪高温堆肥发酵层温度变化的影响看,猪粪生物菌剂堆肥生产中选用20%左右砻糠和木屑作为辅料较适宜。     

Fe-Cr-C-V等离子堆焊层改善旋耕刀耐磨性和冲击韧性

为解决农机触土部件耐磨性差、失效频繁等问题,该文采用等离子堆焊技术在65Mn钢基体上制备Fe-Cr-C-V堆焊层;利用金相显微镜、X射线衍射仪分析了堆焊层的显微组织和物相构成;利用显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机、自制土槽磨损试验机、冲击试验机等设备测试了堆焊层的显微硬度、耐磨性及冲击韧性。结果表明,堆焊层与基体呈良好的冶金结合,Fe-Cr-C-V堆焊层主要由α-Fe、Cr7C3、M7C3([Fe,Cr]7C3)、Fe-Cr固溶体、VC等组成。与65Mn淬火钢相比,Fe-Cr-C-V堆焊层的维氏硬度提高了75%,磨损质量降低了约67%。与Fe-Cr-C堆焊层相比,Fe-Cr-C-V堆焊层维氏硬度提高了HV0.5100,冲击韧性提高了21%。与常用的65Mn铲尖相比,有Fe-Cr-C-V堆焊层的深松铲铲尖磨损质量减少了78%,与常用60Si2Mn旋耕刀相比,有Fe-Cr-C-V堆焊层的旋耕刀平均磨损质量减小约50%。该研究可为延长旋耕刀使用寿命提供参考。     

激光淬火及熔覆技术提高柑橘枝粉碎机65Mn钢锤片耐磨性

为了提高柑橘枝粉碎机锤片的摩擦性能,该文主要通过多面激光淬火及激光熔覆技术强化65Mn钢锤片表面。采用金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机等探究激光处理后65Mn钢组织对其显微硬度及摩擦性能的影响。试验结果表明:经激光淬火处理后65Mn钢主要由完全淬火区、不完全淬火区、热影响区及基体组成,经激光熔覆处理后65Mn钢主要由熔覆区、完全淬火区、不完全淬火区、热影响区及基体组成;65Mn钢经激光淬火处理后,其显微硬度最高可达619.8 HV0.1;65Mn钢经激光熔覆处理后,其显微硬度最高可达1 038.4 HV0.1;65Mn钢经水淬-中温回火处理后,其平均显微硬度为585.6 HV0.1;激光淬火处理后65Mn钢表面出现磨粒磨损机制,平均摩擦系数为0.40;65Mn钢经激光熔覆Ni60+35%WC后熔覆层表面出现磨粒磨损机制,平均摩擦系数为0.36;水淬-中温回火热处理后65Mn钢表面出现粘着磨损机制,平均摩擦系数为0.41;由此可见,65Mn钢锤片经激光熔覆处理后摩擦性能较好。该研究可为锤片耐磨性提升提供参考。     

双温冷激处理对黄瓜品质和生理的影响及传热特性分析

为探究果蔬冷激过程中传热特性对保鲜效果的影响,分别对黄瓜进行常规冷激处理(0℃冰水混合物处理42min)及双温冷激处理(0℃冰水混合物处理14min后放到6℃冷水中处理14min,最后返回0℃冰水混合物处理14min)。测定了处理过程中黄瓜组织温度分布及贮藏期间失重率、硬度、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性等品质和生理变化,分析了黄瓜贮藏品质与传热特性的内在关系。结果表明:双温冷激处理在延缓细胞膜降解、提高POD活性方面显著优于常规冷激处理(P<0.05),在10℃冷库贮藏15d后,其相对电导率、POD活性分别是常规冷激组的92%及1.24倍;双温冷激黄瓜内部组织温度梯度在处理第29min时的阶跃式升高,以及从处理第29min到处理结束过程中,黄瓜内部组织温度梯度高于常规冷激黄瓜,或许是双温冷激处理黄瓜保鲜效果较好的内在因素。所得结论可为双温冷激处理的应用提供参考。     

农机用65Mn钢预热处理后激光强化组织及性能

针对农机刀具易于磨损,且强化处理工艺较复杂、成本较高的现状,在正火和淬火-中温回火预热处理65Mn钢上,分别进行激光淬火和激光熔凝加工,研究了激光加工后的组织结构及显微硬度的变化规律,并探讨了其影响因素。研究结果表明:激光强化组织由表层熔凝区(激光熔凝)、完全淬火区、不完全淬火区、热影响区组成;正火预热处理后激光强化组织的显微硬度要高于淬火-中温回火预热处理后激光强化组织的显微硬度,激光熔凝处理后硬化区的显微硬度稍低于激光淬火硬化区的显微硬度。该研究为激光强化农机刀具的组织改善和性能提高提供了依据。     

Corrosion of construction metals under simulated acid rain/fog conditions with high salinity

Corrosion of 1,312 specimens of five common construction metals were examined in a salt-spray chamber under simulated conditions of acid rain/fog with high salinity. When specimens were exposed to a condition simulating the acid rain/fog during summer in Hong Kong, i.e. pH 3.5, 1% of salt and 35 °C, the average corrosion rates were 735, 330, 2, 97 and 9 µm yr^?1, respectively, for mild steel, galvanized steel, stainless steel 304, red brass and aluminum. Relative effects of pH, salt concentration and temperature on the corrosion of these five metals were analyzed based on tests conducted at nine designed conditions. For the first four metals, the corrosion rate appears to increase linearly with the increase of ‘acidity’, salinity and temperature, according to regression analysis. Corrosion rate of SS 304 is almost independent of salinity and temperature, but is slightly affected by pH. Red brass is more susceptible than SS 304, but its susceptibilities to pH and salinity are one order of magnitude lower than those of mild steel and galvanized steel. Mild steel is about five times more susceptible to pH than galvanized steel; whereas the latter is about three times more susceptible to salinity than the former. Aluminum's corrosion rate increases as pH decreases; however, the effects of salinity and temperature are inconclusive.     

发动机气缸电喷镀镍磷合金镀层及耐腐蚀性能

为提高发动机气缸的耐久性,该文采用喷射电沉积法在发动机气缸上制备Ni-P合金镀层,并用电化学极化曲线方法和交流阻抗技术对比研究镀有Ni-P合金的发动机气缸在50 g/L的NaCl溶液中不同时刻的腐蚀规律和腐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间的增加,原始氧化膜减薄,膜层下的Ni-P合金暴露在溶液中产生活性溶解,随后电极表面有腐蚀产物聚集,阻碍腐蚀的进行;腐蚀过程由活化控制转变为镀层和腐蚀产物内的扩散控制;电喷镀所得Ni-P镀层在NaCl溶液中的耐腐蚀性能约是传统电沉积的5倍左右,发动机气缸电喷镀Ni-P合金镀层后具有良好的耐蚀性。研究结果可为进一步提高镍磷镀层的耐腐蚀性能提供参考。     

温度对Mn-Ce/γ-Al2O3催化氧化柴油机尾气NO性能的影响

通过溶胶-凝胶法制备了xMnyCe/γ-Al_2O_3(x∶y为摩尔比,x=4,6,8,10;y=10)催化剂。利用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)和X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)对催化剂的理化性能进行了表征,并在管式固定床反应器中考察了在不同温度下催化剂对NO的催化氧化活性影响规律。结果表明,NO转化率随着温度的升高而增加,在300℃时达到峰值,随后受热力学控制,NO转化率随温度的升高有所降低。在250~350℃温度区间,xMn10Ce/γ-Al_2O_3(x≥6)催化剂都表现出较好的NO催化氧化活性。其中,6Mn10Ce/γ-Al_2O_3催化剂的低温催化活性较好,在200℃时对NO的转化率达44.8%,300℃时高达83.6%。Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂的NO氧化性能由强到弱为:6Mn10Ce/γ-Al_2O_38Mn10Ce/γ-Al_2O_310Mn10Ce/γ-Al_2O_34Mn10Ce/γ-Al_2O_3。     

相变蓄热墙体对日光温室热环境的改善

该文以北京市郊区某蔬菜种植基地日光温室为研究对象,将所研制的新型相变蓄热墙体材料应用于日光温室北墙内表面,通过提高温室墙体太阳能集热与蓄热能力,达到提高太阳能热利用效率和改善日光温室热环境的目的。采用40mm厚相变蓄热墙体材料板的试验温室与同尺寸的普通砖墙的对照温室比较,2010年12月21日至2011年1月18日的比较试验结果表明:草帘开启时段(白天),前者后墙表面温度平均提高1～2.7℃,耕作层(0～20cm)土壤平均温度提升0.5℃,室内环境平均温度提升0.2～2.1℃;草帘关闭时段(夜间),试验温室后墙表面温度平均提高2.1～4.3℃,耕作层土壤平均温度提升0.5～1.4℃,室内环境平均温度提升1.6～2.1℃。所研制的相变蓄热墙体材料较好地改善了温室作物生长热环境,提高了日光温室的太阳能热利用率。     

咸蛋盐水腌制动力学研究

以鲜鸡蛋为原料,采用盐水腌制法,研究腌制温度、时间和盐水浓度对咸蛋成熟度的影响。试验结果表明：随着腌制温度、时间的延长和盐水浓度的增加,含盐量及蛋黄指数迅速升高,蛋清的含盐量明显高于蛋黄,且含盐量由内到外呈梯度分布,蛋黄外层含盐量明显高于中心点。建立的腌制条件对蛋品含盐量及蛋黄指数的拟合方程,能较好地描述腌制温度、时间和盐水浓度对咸蛋成熟的影响。     

拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱换段品质分析

拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱具有多个工作区段,带载换段时容易产生冲击甚至引起动力中断,是该类变速箱研发过程中迫切需要解决的问题。目前该领域研究较少,为了揭示各因素对链式金属带功率分流无级变速拖拉机换段品质的影响规律及作用机理,本研究对其换段过程进行了仿真研究。首先,阐述了所研究拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱的传动原理,分别从无级调速特性、牵引特性、PTO功率和燃油经济性等方面对其可行性进行了计算分析;其次,构建了链式金属带功率分流无级变速箱换段液压系统的动力学模型并进行了试验验证,以此为基础,进一步构建了变速箱及拖拉机整机换段动力学模型;最后,给出了换段品质的3项评价指标,并对各因素对换段品质的影响规律及机理进行了仿真研究。仿真结果表明:该变速箱的传动特性与传统机械换挡变速箱相当,但燃油经济性优于传统机械换挡变速箱(低速重载工况下小时油耗降低约0.3 kg/h)和传统金属带无级变速箱(系统比油耗降低约20 g/(kW·h))。此外,较低的发动机转速(1 200 r/min)、适中的充油压力(5 MPa)、较高的充油流量(10 L/min)、理想换段点前换段(提前约0.2 s)与重叠时序换段(重叠约0.2 s)均可改善换段品质,而变速箱输出轴转动惯量、拖拉机质量以及负载等因素对换段品质的影响较为复杂,各项指标对其换段品质的评价并不统一,在拖拉机设计阶段需要综合考虑。链式金属带功率分流无级变速箱非常适合中小功率拖拉机传动,不仅经济,而且换段品质具有可控性,具有继续研究的价值,该研究结果可为中小功率无级变速拖拉机传动系统的设计提供理论支撑。     

半湿润地区土垫旱耕人为土不同土层氮矿化的水温效应研究

本论文以半湿润地区土垫旱耕人为土(褐土)为供试土样,应用长期通气培养法,研究了湿度和温度对090cm土壤剖面不同土层(每30.cm为1土层)氮素矿化的影响。每层土壤设11.0、15.0、19.0、23.0、27.0%5个土壤水分等级和8.0、16.0、24.03、2.0、40.0℃5个温度等级,共25个处理,在恒温培养箱中进行培养。培养期间分别在7、14、21、354、9、63和84.d取样测定矿化氮累积量。结果表明,不同土层土壤有机氮的矿化累积量均随温度、水分含量升高而增加,各土层增幅的大小顺序为030.cm3060.cm6090.cm。030.cm土层矿化氮是090.cm土层可矿化氮的主体,其矿化氮占67.9%。不同土层土壤氮素矿化过程不同:在培养期间030.cm土层氮素矿化量与培养时间符合线性关系,而3060.cm和6090.cm土层符合对数函数;不同土层氮素矿化速率k与含水量w间为直线关系,相关系数r在0.93以上,030.cm土层的k值对温度反应最为敏感,其次为3060.cm土层,以6090cm土层反应最小。总体上看,在较高温度培养条件下,随温度增加,土层越深,矿化速率增加越慢;温度和水分对不同土层土壤氮素矿化具有明显的正交互作用。对030.cm土层,在高温情况下水分效果更加突出;而对3060cm和6090.cm土层,温度效应比水分效果更加突出。     

荔枝在不同温度和氮素形态下的氮、磷吸收动力学特征

  【目的】  温度直接影响植物对养分的吸收能力,而植物对氮素形态具有偏好性。研究不同温度和氮形态营养条件下荔枝根系吸收氮和磷能力的差异,为荔枝不同季节 (物候期) 合理施用氮、磷肥提供依据。  【方法】  以‘黑叶’荔枝实生苗为材料,采用水培方法进行了试验。设置6个生长温度 (10℃、15℃、20℃、25℃、30℃和35℃) 和3种氮形态营养液 (硝态氮、1/2硝态氮 + 1/2铵态氮和铵态氮,分别表示为NN、1/2NN + 1/2AN和AN),共18个处理。将饥饿48 h的荔枝苗置于营养液中,于处理0、1、2、3、4、6、8、10和12 h后采集营养液样本,测定其中氮、磷含量。计算荔枝吸收氮、磷养分离子的动力学参数变化,并比较根系吸收氮、磷养分能力的差异。  【结果】  温度和氮形态对荔枝吸收氮和磷养分均有显著影响 (P < 0.01)。随温度升高,NN和1/2NN + 1/2AN处理下荔枝对总氮的最大吸收速率 (I_max) 呈现“下降–升高”的交替变化,但AN处理下的I_max受影响较小。15℃和30℃时AN处理荔枝对总氮的I_max显著高于其他两种氮形态营养处理,其他温度下则以1/2NN + 1/2AN处理最高;单一氮形态营养下,荔枝对氮素的亲和力 (A_m) 和离子补偿点 (C_min) 随着温度升高而发生波动;同时供应两种氮素形态时,A_m随温度升高(10℃～30℃)而增加,而C_min随温度升高而下降。氮形态对荔枝吸收总氮的I_max的影响与温度有关,但不同温度下均以NN处理的I_max最低、A_m最高及C_min最低。在1/2NN + 1/2AN处理中,荔枝吸收NH₄+的I_max显著高于NN处理,但NN处理的A_m更高且C_min更低。氮素供应形态对荔枝吸收H₂PO₄–的影响也与温度有关,在15℃和25℃时荔枝吸H₂PO₄–的I_max表现为1/2NN + 1/2AN > AN > NN,其他温度下的氮形态处理间没有明显差别。除15℃时NN处理荔枝对H₂PO₄–的A_m、C_min分别显著低于、高于其他两个处理外,其他温度下3种氮形态营养处理的A_m和C_min接近。  【结论】  荔枝为喜硝植物,但吸收铵态氮的能力更强。在生长介质温度为15℃和30℃时单独供应铵态氮及在其他温度下同时供给两种氮形态,有利于荔枝对氮素的吸收。在15℃和25℃时,同时供应硝态氮和铵态氮最有利于荔枝吸收H₂PO₄–,供应铵态氮次之;其他温度下氮供应形态对荔枝吸收H₂PO₄–没有明显影响。为提高荔枝吸收氮磷营养能力,建议生产上避免一次性大量施用硝态氮肥。     

Impact factor analysis,prediction, and mapping of soil corrosion of carbon steel across China based on MIV-BP artificial neural network and GIS

Purpose

Q235 carbon steel is one of the most widely used carbon steels, and soil corrosion and failures of it caused accidents, casualties, and great financial losses. Corrosion of Q235 carbon steel differed in spatial because of spatial variation in soil environmental factors. However, the national scale spatial pattern of soil corrosion of Q235 carbon steel across China has not been explored.

Materials and methods

The values of 12 impact factors, corrosion rate, and pitting corrosion rate at 25 sites covered all soil types in China were collected. Mean impact value (MIV) algorithm and back propagation artificial neural network (BP ANN) were combined and applied in the impact factor analysis. Prediction models for corrosion rate and pitting corrosion were developed based on BP ANN. The proposed prediction models and information about soil properties with high resolution (1 km?×?1 km) were used in the prediction of corrosion rate. Based on geographical information system (GIS), the national scale spatial pattern of soil corrosion of Q235 carbon steel across China were analyzed.

Results and discussion

The water content and pH were of the largest influence (|MIV|?>?0.522) on both corrosion rate and pitting corrosion rate. For prediction models of corrosion rate and pitting corrosion rate, the predicted values were close to the measured values. Corrosion rates were of higher spatial differences, ranged from 0.632 to 5.181 g/(dm²·a). Pitting corrosion rates in the northeast were higher than other areas, which might be caused by higher values of total salt content, organic matter, and total voidage. Average corrosion rate in soil type 1 (1.161 mm/a) was nearly two times of that in soil type 2 (0.610 mm/a) and over three times of that in other types, indicating that corrosion rate varied largely among different soil types.

Conclusion

The importance of 12 impact factors of corrosion of Q235 carbon steel were evaluated, and the national scale corrosion rate and pitting corrosion rate in China were predicted and mapped for the first time. Both pitting corrosion rates and corrosion rates were of strong spatial variation.

     

Water, Salt and Heat Influences on Carbon and Nitrogen Dynamics in Seasonally Frozen Soils in Hetao Irrigation District, Inner Mongolia, China

To investigate carbon (C) and nitrogen (N) dynamics in seasonally frozen soils under saline and shallow groundwater supply conditions, in-situ lysimeter experiments with different groundwater table depths (WTD=1.8 and 2.2 m) were conducted in Inner Mongolia, China during the wintertime of 2012-2013. Changes in soil organic C and total N in multiple layers during various periods, as well as their relationships with soil water, salt, and heat dynamics were analyzed. Accumulation of soil organic C and total N during freezing periods was strongly related to water and salt accumulation under temperature and water potential gradients. Water and salt showed direct influences on soil C and N dynamics by transporting them to upper layer and changing soil microbial activity. Salt accumulation in the upper layer during freezing and thawing of soil affected microbial activity by lowering osmotic potential, resulting in lower C/N ratio. Nitrogen in soil tended to be more mobile with water during freezing and thawing than organic C, and the groundwater table also served as a water source for consecutive upward transport of dissolved N and C. The changes in C and N in the upper 10 cm soil layer served as a good sign for identification of water and salt influences on soil microbial activity during freezing/thawing.