碳钢和低合金钢在污染环境中的大气腐蚀规律

通过大气暴露试验，并结合对腐蚀产物形貌和组成的观察和分析，研究了碳钢和低合金钢在污染环境中的大气腐蚀规律。     

镁合金的大气腐蚀试验研究

研究了镁锰合金在全国8个大气试验站暴露半年、一年的腐蚀行为，得到了镁锰合金在我国自然环境下的腐蚀速率。观察了腐蚀产物的形貌；讨论了腐蚀速率与环境因素的关系。结果表明：镁合金腐蚀行为和大气的污染程度和相对湿度有关，在大气污染严重和相对湿度大的地区，镁合金腐蚀比较严重。     

(Ce_(20)Nd_(80))_(31)Fe_(bal)B_1M磁体腐蚀产物多样性的研究

对双主相粉末烧结工艺制备的(Ce_(20)Nd_(80))_(31)Fe_(bal)B_1M磁体进行高压加速腐蚀实验,观察其腐蚀形貌并进行EDS能谱分析。结果表明:腐蚀24 h后,腐蚀产物呈绒球状和圆球状。绒球状腐蚀产物主要是稀土相氧化物,随着腐蚀时间的增加,绒球状腐蚀产物演变为团絮状;圆球状腐蚀产物主要是铁的氧化物,随着腐蚀时间的延长,圆球状腐蚀产物部分脱落,没有脱落的被腐蚀颗粒缔结到基体上,一定程度上可以阻碍腐蚀的进一步进行。     

低合金钢大气暴露与室内加速腐蚀试验的相关性

通过自然环境的大气暴露和实验室的周浸加速腐蚀试验,结合腐蚀产物的表面分析,研究了4种钢在青岛、江津、琼海的大气腐蚀规律和模拟大气腐蚀过程的腐蚀规律。结果表明:在大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中,4种钢的腐蚀产物都有不同程度的保护性,符合log P=A+Blog t的腐蚀规律,室内外腐蚀试验结果有较好的相关性,建立了实验室试验时间与户外暴露试验时间的对应关系。     

大气腐蚀下耐候钢的初期行为规律

 研究了耐候钢在40 ℃ 和100%RH高温高湿环境中初期大气腐蚀行为规律。结果表明,耐候钢初期大气腐蚀行为符合幂函数规律,随着Cu含量的增加,代表腐蚀发展趋势的n值减小,说明Cu有助于减缓耐候钢的腐蚀发展趋势。通过SEM扫描电镜和显微激光拉曼光谱分析模拟大气腐蚀初期腐蚀产物的形成和发展得知,在大气腐蚀初期,腐蚀产物形貌为团状和链状,团状腐蚀产物主要由γ Fe2O3和γ FeOOH构成,而链状腐蚀产物为α FeOOH。     

AZ91D镁合金在大气环境中初期腐蚀行为的研究

AZ91D镁合金在温度40 ℃和相对湿度100%RH的大气环境中, 其初期大气腐蚀符合指数衰减规律, 在高温高湿环境中促进了AZ91D镁合金大气腐蚀的发展. AZ91D镁合金的大气腐蚀初期腐蚀产物变化规律： 基体上出现点刺状腐蚀产物, 点刺状腐蚀产物长大后形成团刺状的腐蚀产物. 团刺状的腐蚀产物不断长大, 相邻近的团刺状的腐蚀产物聚集交织在一起, 构成疏松的腐蚀产物形貌. 这种疏松的腐蚀产物形貌不具备保护作用, 使得大气腐蚀不断加快. 通过对AZ91D镁合金的腐蚀产物的EDX能谱分析, 并结合对腐蚀产物形貌的观察, 表明在大气腐蚀初期的腐蚀产物主要为： 初期形成的MgO和随后形成更加稳定Mg（OH）2. AZ91D镁合金在β相、划痕和晶界等附近区域容易发生腐蚀. 同时表面残留的污染物（手的汗迹等）区域更加容易发生腐蚀.     

海外大型油田油水井钢管的腐蚀机理

针对卡拉姆卡斯油田油井管、套管的实际腐蚀情况,选取腐蚀失效的油水井井管进行了失效分析,研究了造成井管腐蚀失效的主要原因,并开展了模拟高温高压环境下的静态及动态试验。结果表明:腐蚀速率随温度的升高而增大;高压环境中的腐蚀速率大于低压环境中的腐蚀速率;在CO2腐蚀环境中,碳钢试样表面生成的腐蚀产物主要为有一定保护性的FeCO3膜,导致均匀腐蚀减弱,局部腐蚀加剧;流动介质会破坏附着在金属表面的腐蚀产物膜。在相似的环境条件下,动态条件下的腐蚀速率大于静态条件。     

高温高压喷射条件下X70管线钢的CO2腐蚀形貌

利用自主研发的高温高压环路喷射装置并结合流体动力学模拟计算,研究了高温高压CO₂环境流体喷射条件下X70钢的腐蚀产物微观形貌、基体表面三维形貌、腐蚀减薄量及其统计规律,并探讨了与流体状态之间的关系.结果表明,高温高压流体喷射条件下,不同流态区域内流体传质速率和壁面切应力的差异是造成X70钢腐蚀产物、基体表面三维形貌及腐蚀减薄量差异的主要原因.按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,流体壁面切应力逐渐增加,不断减薄腐蚀产物膜直至其脱落,造成传质过程阻力减小,传质速率增大,腐蚀过程不断加剧.因此,按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序,X70钢表面腐蚀产物膜由完整致密向疏松多孔变化,基体表面三维形貌呈现平坦→陡峭→非常陡峭的特征,三维表面高度偏差和均方根偏差、腐蚀减薄量平均值和标准差均呈现逐渐增大的趋势.在高温高压流体喷射条件下,X70钢的CO₂腐蚀速率与壁面切应力之间较好地满足指数关系.      

稀土对X70管线钢腐蚀行为的影响

试验用X70管线钢(/%:0.12C、0.20Si、1.60Mn、0.005P、0.005S、0.10V、0.10Nb、0～0.15RE)用10kg真空感应炉冶炼。采用电化学和失重分析法研究了微量稀土对X70管线钢在0.1 mol/L Na₂SO₄水溶液中的腐蚀行为。试验结果表明,微量稀土可降低管线钢腐蚀电流i_corr,改善腐蚀形貌。随着稀土加入量的增加,腐蚀电流减小,当钢中的RE含量由0增加至0.10%时腐蚀速率由7.43μg/(cm².day)降至0.29μg/(cm².day)。稀土的最适宜加入量是0.10%。     

带包铝层的LC4铝合金长期大气腐蚀行为研究

通过在半乡村、工业酸雨和海洋大气环境中为期20年的现场暴露试验,研究了带包铝层的LC4的腐蚀失重规律和机械性能损失情况,并利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和红外光谱仪(FTIR)分析了表面和截面的腐蚀形貌以及腐蚀产物组成.结果表明,LC4的腐蚀失重在工业污染和海洋大气环境中较大,在半乡村大气环境中很小,腐蚀失重随暴露时间的关系接近线性变化.带包铝层的LC4在3种大气环境中暴露20年后仍保持着优异的机械性能,且点蚀都未穿透LC4的包铝层.LC4在工业污染和海洋大气环境中的腐蚀产物都为水合氢氧化铝.     

稀土铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土对系泊链钢耐蚀性能的影响，冶炼铈含量不同的稀土系泊链钢，利用稀土在钢中的有利作用,力求进一步提高系泊链钢的耐蚀性能。试验用22MnCrNiMo稀土钢由10 kg真空感应炉冶炼，热轧成17 mm板坯，经930 °C二次淬火加620 °C回火处理，通过质量法、极化曲线法和交流阻抗法研究铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响。结果表明，添加稀土铈后，不同铈含量试验钢的抗腐蚀性能均有所提高，钢中铈的最佳质量分数为0.143%。此含量下，试验钢组织的均一性最佳，钢中夹杂转变为稳定性高的稀土类球状夹杂，使得试验钢在任一浸泡周期内的腐蚀速率均为最小，除锈后的腐蚀痕迹最轻；容抗弧半径达到最大，即反应电阻到达最大；阳极极化曲线位于其他试验钢阳极极化曲线的左边，即阳极电流密度变小，反应阻力增大。所以铈可以提高22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能，当钢中铈的质量分数为0.143%时，试验钢的抗腐蚀性能表现最佳。     

含稀土元素镧的节镍铬锰氮不锈钢耐蚀性

 以加入不同含量稀土元素镧的节镍铬锰氮不锈钢为对象,采用交流阻抗和极化曲线分析技术,对节镍铬锰氮不锈钢在周浸腐蚀环境下的电化学行为进行了研究。通过试验结果分析得出：加入质量分数为0～0.014%镧元素,随着镧含量增加,基体的电极电位提高;在体积分数3.5%NaCl溶液中模拟海洋大气腐蚀的48天内,节镍铬锰氮不锈钢的耐蚀性随稀土镧含量增加,耐蚀性先增加后减小,含稀土镧质量分数为0.004 9%的节镍铬锰氮不锈钢的耐蚀性最好。     

非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的综述

摘要：首先,总结了3种常用的非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的研究方法,即原位腐蚀观察、微区电化学法、原子力显微镜。其次,总结了硫化物、氧化物、稀土夹杂物3种不同类型夹杂物对不锈钢耐腐蚀性能影响。随着硫化物含量的增多,不锈钢的耐点蚀性能会下降;对于氧化物的影响,目前的研究集中在氧化物的成分对不锈钢耐点蚀性能的影响。不同成分的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能的影响机制还不是很清楚;稀土夹杂物对不锈钢点蚀的影响主要与稀土对不锈钢中夹杂物改性有关。而后,汇总了目前提出的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的机制,即贫Cr区机制、微缝隙机制、活性机制。贫Cr区机制主要用于解释硫化物引起的点蚀,后2种主要用于解释氧化物引起的点蚀。最后,提出了夹杂物控制提升不锈钢耐点蚀性能的展望。     

稀土对碳素钢在模拟工业性大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

 利用浸泡、电化学方法研究了Ce/La混和稀土对碳素钢在腐蚀介质中的缓蚀作用,采用相分析、周浸、锈层分析等方法研究了稀土对碳素钢耐工业性大气腐蚀性能的影响。结果表明：在模拟工业性大气腐蚀环境的酸性NaHSO3溶液中,稀土丝分解后生成的稀土离子是一种混合型缓蚀剂;在对碳素钢的缓蚀过程中,Ce/La离子沉积于同一区域;随钢中稀土含量增加,钢中相界固溶稀土和稀土/铁金属间化合物总量增加,钢的耐蚀性得到大幅度提高。另外,还对稀土减缓钢铁腐蚀过程进行了讨论,提出了稀土对碳素钢的缓蚀机理。     

稀土处理钢发展现状

概述了稀土在钢中的作用及对钢性能的影响,阐述了稀土处理钢的研究进展,特别是稀土对钢抗腐蚀性的影响,介绍了国内几家钢厂稀土处理钢的生产和应用现状,指出了稀土处理钢存在的问题和发展方向。     

稀土对碳锰钢耐蚀性能的影响

在碳锰钢中添加单一稀土元素镧和铈,通过测试其腐蚀速度和点蚀特征参数值,考察了材料耐蚀性能的变化。结果表明,稀土对碳锰钢耐蚀性能的提高有作用,添加稀土所引起的组织变化是导致耐蚀性变化的主要原因。     

优化10PCuRE炼钢工艺消除铸坯表面纵裂纹

10PCuRE钢是一种C含量较低、P含量很高的稀土钢种,浇铸时难度大,板坯容易产生裂纹和夹杂等缺陷。针对10PCuRE连铸坯表面纵裂缝问题,对原10PCuRE钢冶炼工艺进行了优化,加强了出钢过程的钢液脱氧,并用合成渣技术和强化吹氩搅拌,以改善钢包中的渣—金反应;结晶器中使用专用稀土保护渣以在浇铸过程中有效地防止钢液的二次氧化,较好地润滑初始凝固坯壳和结晶器内模壁,降低表面热裂纹的倾向。应用优化后的冶炼工艺后,钢中氧含量和硫含量得到控制,稀土利用率提高,连铸坯表面纵裂缝消失,铸坯角部裂纹和内部裂纹问题大大改善,并且成品钢成分、晶粒组织、夹杂物的级别均得到了很好的改善。     

Effects of rare earth on inclusions and corrosion resistance of 10PCuRE weathering steel

The types,morphologies and distributions of nonmetallic inclusions in Cu-P weathering steels with and without rare earth were analyzed through a quantitative image analyzer,scanning electron microscopy(SEM)and energy dispersive spectroscopy(EDS)attached to SEM.Solid-soluble content of rare earth in the steels was analyzed by non-aqua electroanalysis and ICP.The results showed that rare earth modified the types and the morphologies of inclusions in the weathering steels.The small spherical rare earth oxysulfides and rare earth sulphides replaced the elongated MnS inclusions in the RE weathering steels.The rare earth inclusions dispersedly distributed and most inclusions were smaller than 2 μm in size.The optimum content of RE was 0.0065%-0.016% for 10PCuRE weathering steels containing about0.002% oxygen and 0.004% sulfur.Solid-soluble content of rare earth in steels was(14-20)x 10-6,which can act as a micro-alloying element.The corrosion resistance of 10PCuRE weathering steels and Q235 were studied by dry-wet cyclic immersion test.Their corrosion rates were obtained respectively.The polarization curves and pitting corrosion behaviors of weathering steels with and without rare earth were measured by electrochemical methods.The corrosion resistance of Cu-P weathering steels was improved by adding an appropriate amount of rare earth.Less and fewer rare earth inclusions largely decreased pitting susceptibility and rate of pit propagation.The pitting potential and the resistance against pitting corrosion of the RE weathering steel were significantly improved due to the modification of rare earth to inclusions.     

稀土在汽车用先进高强钢中的研究现状

成分设计与优化是先进高强钢增强、增塑以及增韧的关键技术之一。随着钢质高纯化装备和技术的进步与发展,稀土元素在钢中的应用已由净化、夹杂物改性逐步向微合金化过渡。从第一代铁素体基软钢和高强低合金钢向第二代奥氏体基超高强钢,再到多相、亚稳和多尺度组织调控的第三代高强韧性钢,先进高强钢的微合金化技术一直是控制组织和性能的有效举措。稀土原子具备较大原子半径以及与O、S的高亲和力等优异特性,可从控制凝固与固态相变,影响碳元素与合金元素的扩散等多方面影响先进高强钢的组织结构,从而对其力学性能、成形性能以及耐腐蚀等服役性能产生显著影响。本文阐述了稀土元素分别在第一代、第二代和第三代典型先进高强钢中的作用机理,并展望了稀土元素在未来汽车钢中的应用前景。      

稀土钇对管线钢耐蚀性和物理化学行为的影响

试验管线钢（/%:0.04~0.05C,0.20~0.24Si,1.80~1.88Mn,0.010~0.012P,0.004~0.005S,0.27~0.30Cr,0.42~0.46Ni,0.24~0.28Mo,0.20Cu,0.005V,0~0.017Y,0.0031~0.0053O）由10 kg感应炉熔炼,并轧成试棒。采用扫描电镜和能谱仪、电化学技术以及热力学计算的方法研究了稀土钇对管线钢在模拟海水溶液（3.5%NaCl）中抗腐蚀性能的影响。结果表明,稀土可以对钢中夹杂产生变质作用,将大尺寸、尖角状的Al₂O₃夹杂变质为小尺寸、球状的稀土复合夹杂,所以有利于形成连续致密的内锈层,减少钢基的点蚀源,从而提高钢的抗腐蚀性能。