JT245耐大气腐蚀塔桅结构用钢腐蚀性能研究

对JT245耐大气腐蚀塔桅结构钢进行室内加速腐蚀试验、电化学腐蚀试验、室外大气曝晒腐蚀试验及钢的表面锈层分析。试验表明：JT245耐大气腐蚀塔桅结构钢板耐大气腐蚀性能达到CortenA钢的实物水平，是理想的耐大气腐蚀材料，各项技术指标均能满足塔桅钢结构的制作要求；它已应用于港口、电网建设等工程之中，有明显的社会效益和经济效益。     

JT245耐大气腐蚀塔桅结构用钢板的研制开发

济钢新开发的塔桅结构用JT245耐大气腐蚀钢板，是在钢中添加适量的Cu、P、Nb等合金元素，使金属表面生成致密、连续的含Cu、P、Nb等合金元素的非晶产物层，较好解决了钢材的耐大气腐蚀性能。JT245钢的物理性能测试、焊接工艺试验评定、室外大气曝晒等系列试验表明：JT245耐大气腐蚀钢板机械、焊接性能稳定、耐大气腐蚀性能良好，完全能满足塔桅钢结构的制作需要。     

经济型耐大气腐蚀钢JT245的腐蚀性能

采用电化学方法、电子探针对经济型耐大气腐蚀钢JT245、Q235B钢和Corten A钢在北京、青岛、沈阳经1年大气暴露的试样进行了分析,研究了它们的耐大气腐蚀性能和变化规律.     

电化学方法测量钢铁锈层防腐性能

用电化学的方法,测得12MnCuCr耐大气腐蚀低合金钢在0.1mol/LNa2SO4溶液中的阳极极化曲线,经1.5～2a大气暴露以后,试样处于钝化状态,锈层具有良好的防蚀性和稳定性。说明耐候钢表面锈层,具有良好的耐大气腐蚀性能,电化学方法定性研究锈层的防腐性能切实可行。     

流动3.5%NaCl溶液中Cr对低合金钢锈层还原行为的影响

利用电化学极化曲线、EPMA、XRD以及XPS等方法,研究了3.5%(质量分数)NaCl流动溶液中碳钢及含Cr钢锈层的还原行为。试验结果表明,含Cr钢的腐蚀失重小于碳钢。随着腐蚀的进行,试验钢锈层中Fe~(3+)参与了阴极还原反应。Cr元素以Cr~(3+)的形式富集于试验钢内锈层中,提高了腐蚀过程中试验钢的自腐蚀电位,抑制了锈层中Fe~(3+)的还原,使内锈层中Fe_3O_4含量降低,降低了由于锈层还原造成的基体腐蚀。并且,锈层还原作用受到抑制降低了锈层的导电性,使锈层还原O_2的能力降低,进一步降低了基体的腐蚀。所以,在流动3.5%NaCl溶液中,Cr元素主要通过抑制电化学阴极反应改善试验钢的耐蚀性。     

海洋大气环境下低碳稀土钢耐腐蚀性能的研究

通过大气暴晒实验研究了海洋大气环境下低碳钢和稀土钢的腐蚀行为.结果表明,稀土元素有利于提高碳钢耐海洋大气的腐蚀性能.采用SEM、XRD以及电化学方法对腐蚀产物进行研究.发现稀土钢锈层组织缺陷较少,能有效阻挡腐蚀性离子侵入.稀土可以促进腐蚀产物中活性物相向α - FeOOH转化,并能细化锈颗粒,提高铁锈中非晶相比例.     

稀土对低碳钢耐大气腐蚀性能影响的研究

通过电化学试验和试验室加速腐蚀试验,研究了稀土对低碳钢耐大气腐蚀性能的影响。结果表明:在低碳钢中,仅添加稀土也能明显的提高其耐大气腐蚀性能。运用扫描电镜、X射线衍射仪和273A-M 398型电化学测量系统等测量分析手段,对稀土在低碳钢中的耐蚀机理进行了研究和探讨得出,稀土通过夹杂物改性,从而减小微区域腐蚀,并促进稳定的保护性腐蚀产物-αF eOOH的形成,使得锈层更致密,提高了钢的耐大气腐蚀性。     

高强度耐大气腐蚀钢中稀土提高耐蚀机理研究

采用SEM、XRD、电化学阻抗和干湿周浸实验法,研究稀土对高强耐候钢耐大气腐蚀性的影响.稀土净化钢液,变质夹杂,改善了点蚀和晶间腐蚀.钢中固溶稀土提高钢基体的耐蚀性并促进稳定致密锈层的形成.稀土微合金化作用提高高强耐候钢的耐大气腐蚀性能.     

耐候桥梁钢在模拟酸性大气环境中的腐蚀行为

通过干湿交替循环腐蚀实验,研究了河北某钢厂生产的耐候桥梁钢Q420qNH和传统低碳合金钢Q345B在模拟酸性大气环境中的腐蚀行为,并分析其腐蚀行为过程中的腐蚀增重、腐蚀锈层形貌、锈层成分变化及电化学腐蚀等参数。结果表明:添加少量合金元素Cu、Cr、Ni、Mo能明显增强桥梁钢Q420qNH钢的耐蚀性,同时随着腐蚀周期的增加逐渐形成锈层,锈层对钢的腐蚀过程有一定的抑制作用。带锈试样的电化学极化曲线分析结果表明,Q420qNH钢耐酸性大气腐蚀的能力优于普通钢Q345B。     

耐候钢锈层稳定化处理大气曝晒(喷淋)试验

以WSD-N耐候钢和Q345钢为基板,采用大气曝晒(喷淋)的方法,对研制的锈层稳定化表面处理剂进行了性能试验。结果表明,在喷淋1%氯化钠溶液的大气曝晒试验中,耐候钢不能形成稳定化的保护锈层,对严酷的海洋环境有较好的模拟性,可用来进行锈层稳定化处理的研究;经锈层稳定化处理剂处理的耐候钢,腐蚀率仅为耐候钢的47%,且有更好的耐局部腐蚀性能。经锈层稳定化处理剂处理的Q345钢,腐蚀率是Q345钢的82%,说明锈层稳定化剂对Q345钢有一定的保护作用,但不能在Q345钢上形成稳定化的保护锈层。     

含钼耐候钢的腐蚀性能

通过显微组织观察、周浸加速腐蚀实验、锈层微观分析、锈层交流阻抗特征分析等方法,研究了合金元素钼含量对耐候钢腐蚀性能的影响.合金元素钼可以促进钢中贝氏体组织的形成,促使锈层更加致密,对钢基体具有更好的保护性,有利于提高钢的耐腐蚀性能.随着钢中钼含量的增加,实验钢锈层的腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度减小,锈层的阳极溶解反应受到明显阻碍,锈层具有更好的保护性.      

耐候钢锈层及其稳定化处理现状

 耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性,但是稳定化锈层形成较慢,在耐候钢使用前对表面进行预处理,可以缩短锈层稳定化形成时间和防止锈液流挂。简要概述了国内外耐候钢的发展情况,以及耐候钢稳定化锈层的形成过程和锈层的组成与结构,分为以γ-FeOOH为主的疏松外锈层和以α-FeOOH为主的致密内锈层;介绍了表面锈层保护机理,包括物理阻隔、阳极钝化保护、缓蚀剂保护和离子选择性渗透保护;为了探究耐候钢最佳使用方式,综述了当前耐候钢的使用方法,主要分为裸露、涂装以及锈层稳定化处理后使用,提出了耐候钢锈层稳定化处理的技术要点,即选择合适的成膜材料和促进α-FeOOH形成的促进剂,并展望了今后锈层稳定化处理技术应用和发展方向。     

10PCuRE耐候钢耐蚀锈层的电化学特征

利用干湿周浸实验室加速腐蚀方法获得了不同稀土含量10PCuRE耐候钢和碳钢的腐蚀率,采用测定带锈试样阳极极化曲线、弱极化区线性极化曲线和交流阻抗谱的方法评价了耐候钢和碳钢生成锈层的性能,从电化学角度解释了钢样耐蚀能力的差别,并且得出稀土在一定的含量范围内可以减小腐蚀驱动力,促进锈层稳定致密化的结论。     

Effects of Cu on Corrosion Resistance of Low Alloyed Steels in Acid Chloride Media

The corrosion resistance of two kinds of low alloyed steels was studied according to the test procedures for qualification of corrosion resistant steel for cargo oil tanks issued by International Maritime Organization.The results indicated that the addition of Cu improved the corrosion resistance of the NS-D36 steel to more than three times that of the conventional D36 steel in the strong acid solution containing chloride(10% NaCl,pH=0.85).The anodic polarization behavior of the copper-bearing steel was studied by polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy(EIS),and alloying element Cu showed beneficial effects including an active potential range,low current density and high transfer resistance of electric charge.The rust layer was analyzed by scanning electron microscopy(SEM)and Auger electron spectroscopy(AES),and the results pointed out that the mechanism of copper′s beneficial effects was based on the suppression of anodic dissolution by metallic copper re-deposition on the steel surface immersed in the strong acid chloride media.     

Rusting Evolution of MnCuP Weathering Steel Submitted to Simulated Industrial Atmospheric Corrosion

The rusting evolution of MnCuP weathering steel in a simulated industrial atmosphere as a function of corrosion duration was investigated by corrosion weight gain, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and electrochemical methods. The results indicate that the corrosion kinetics is related closely to the rust composition and electrochemical properties. The corrosion rate is higher during the first corrosion stage, and it is lower during the second corrosion stage. During the first corrosion stage, the rust layer is in low density, discontinuous, and loose, with a lower relative abundance of α-FeOOH. During the second corrosion stage, a compact and protective inner rust layer forms with a higher relative abundance of α-FeOOH, contributing to enhanced rust layer resistance. The rust initially enhances and then stabilizes the cathodic process, but the anodic process tends to be inhibited by the protective rust layer. Electrochemical impedance spectroscopy tests indicate that it is more scientific to evaluate the rust layer protective ability by charge transfer resistance.     

耐候钢和碳钢在竖直方向上的腐蚀行为

为研究耐候钢和碳钢在竖直方向上的腐蚀行为,利用干湿循环腐蚀试验,模拟研究了耐候钢和碳钢在表面受到雨水反复冲刷的条件下,竖直方向上不同位置的腐蚀行为特征以及锈层的形成和演变。结果表明,耐候钢试样和碳钢试样在干湿循环一定周期后,上部腐蚀程度较轻,底部腐蚀程度较重,而中部的腐蚀程度则随竖直方向位置的下移而明显加重;碳钢试样底部的腐蚀程度随腐蚀时间的延长而加重,但耐候钢试样底部的腐蚀至一定程度后几乎不再继续;碳钢试样锈层形貌随竖直方向位置的下移而逐渐粗化,锈层形态和致密度变化较小,耐候钢试样的锈层形貌则随竖直方向位置的下移而逐渐细化,锈层形态由球状变为块状,致密度明显增加,这也导致了耐候钢的锈层电阻明显高于碳钢的锈层电阻;在干湿循环过程中,湿润时间会影响腐蚀产物的类型,湿润时间较短时,腐蚀产物以β-FeOOH为主,随着湿润时间的延长,腐蚀产物逐渐向γ-FeOOH转变。     

高氮耐候钢锈层的电化学与物相表征

为了考察氮元素对耐候钢耐腐蚀性能的影响,研究制备了氮质量分数分别为0.0358%和0.0026%的高氮耐候钢和低氮耐候钢。应用电化学阻抗谱和X射线衍射(XRD)分析、电子探针(EPMA)面扫描技术研究了两种实验钢在模拟工业大气溶液中腐蚀电化学过程和锈层结构的异同。电化学阻抗谱显示,高氮耐候钢在高频段(点蚀诱发期)比传统耐候钢有着更加优良的耐点蚀能力,低频段(扩散型阻抗生成期)则显示腐蚀产物层具有更高的阻抗,抵御腐蚀介质侵蚀的能力较强。X射线衍射和电子探针分析结果表明耐候钢高氮含量促进了稳定结构锈层生成,锈层中非晶态α-(Fe_1-xCr_x)OOH的分布更广泛、连续,提升了耐候钢抵御Cl^-侵入的能力。高氮钢腐蚀坑具有大宽深比的特征,内锈层较薄,证明其具有良好的抑制点蚀能力。