低合金耐候钢在含氯离子环境中的耐腐蚀性能

从钢基体和带锈层钢试样两方面研究了碳钢、Cor-Ten钢和贝氏体耐候钢在含氯离子环境中耐腐蚀性能.钢基体的极化曲线和电化学阻抗谱分析结果是贝氏体耐候钢具有最小腐蚀电流和最高极化电阻,表明细晶组织的贝氏体耐候钢基体耐蚀性能优于其它两种钢.X射线衍射分析结果是三种钢锈层的相组成是相近的,但带锈试样的电化学阻抗谱结果显示贝氏体耐候钢锈层的阻碍氯离子透过能力高于其它两种钢锈层.在整个加速腐蚀实验中贝氏体耐候钢失重始终最小,带锈层的贝氏体耐候钢的耐腐蚀性能也优于其它两种钢.     

加载与循环干湿条件下MnCu耐候钢的腐蚀行为

同时采用循环加载及模拟加速腐蚀的方法,研究循环载荷对耐候钢在含氯离子气氛中腐蚀行为的影响。锈层截面形貌以及带锈电极的电化学极化行为和阻抗谱表明,在相同的拉伸时间内,腐蚀周次较低时,耐候钢能较快获得稳定的锈层;腐蚀周次较高时,在长时间的循环载荷影响下,MnCu耐候钢的外锈层会更易产生裂纹甚至脱落,但内锈层结构相对稳定而基本不受一般载荷的影响,因此MnCu耐候钢依然具有良好的耐候性。     

新开发耐候钢表面保护锈层的特性

日本川崎制铁公司技术研究所开发出耐候钢生成保护性锈层处理技术。处理材在 1年短时间海岸暴露和在田园环境下长时间暴露的锈层性质相同。此次是把新开发的带保护锈层的耐候钢在实际构造中应用后进行电化学分析。试验方法是将以前用耐候钢ＳＭＡ4 90在田园地区飞来盐分 0 .0 15ｍｄｄ和在海岸地区飞来盐分 0 .2 9ｍｄｄ环境下暴露 ,经过 6、12个月测定其电位。新开发促成锈层处理材海岸用耐候钢 (超低Ｃ 0 .2 5 %Ｎｉ钢 )模拟桥梁在日本冲绳县具志川市海岸地区飞来盐分 0 .8ｍｄｄ环境下设置暴露。试验结果耐候性裸体钢材腐蚀电位在暴露前…     

Q235和09CuPCrNi-A钢在两种不同大气环境中腐蚀早期锈层演化研究

通过SEM、电化学方法以及XRD半定量分析方法,对在城市大气(武汉站)和工业大气(石化站)中曝晒早期的Q235碳钢和耐候钢锈层初期演化机制进行研究。与Q235碳钢相比,耐候钢在条件恶劣石化环境中更快体现耐候性,而在武汉站暴晒初期耐候钢腐蚀速率较Q235碳钢快。在含S高的石化环境,对于α-Fe OOH形成有一定催化作用。另外发现锈层初期的氧化还原反应分为两个阶段。第一个阶段锈层还原产物的氧化较快,而第二个阶段,还原产物Fe3O4积累,氧化过程受阻,并且锈层整体电化学活性有所升高。     

一种耐候钢耐蚀性能的分析

对耐候钢和Q235B开展了周期浸润腐蚀试验,并对试样进行了检测分析。金相、扫描电镜(SEM)检测结果显示耐候钢的锈层较薄,与基体结合紧密。X射线衍射分析结果表明,耐候钢锈层中主要是α-FeOOH,这是耐大气腐蚀性能更好的主要原因。EPMA成分扫描分析显示,对耐候性有益的元素Cu、Cr、P、Si在锈层中富集,促进了结构较致密的α-FeOOH的生成,成为保护层;同时,提高了锈层和基体的结合和粘附性,防止在长时间的腐蚀中锈层剥落,提高了耐大气腐蚀性。     

耐候钢人工促进保护性锈层处理技术

近年来 ,桥梁等钢结构物以减少维修和降低成本为目的 ,已经重视使用耐候性钢材。但是 ,耐候性钢材存在问题是在裸体使用有锈蚀流淌而污染环境 ,并且在海滨地带也被腐蚀。为解决存在问题 ,日本川崎制铁公司等已开发出海滨地带用耐候性钢和新锈层稳定化处理技术。此次 ,该公司开发出环保型无铬促进形成新锈层处理技术 ,其基本原理是由微细Ｆｅ锈和钼酸为基本原料 ,微细Ｆｅ锈在腐蚀环境下形成锈核则助长其保护性锈层的形成 ,钼酸分散在锈层中以抑制Ｃｌ-离子穿透。试验方法是在以前用ＳＭＡ490耐候钢表面上经喷丸清洗后 ,喷涂微细Ｆｅ锈和丁醛…     

结构钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为研究

利用模拟海洋大气环境的加速腐蚀实验,对比研究了两种结构钢(低碳铁素体钢和耐候钢09CuPCrNi)朝天面与朝地面的腐蚀行为及相应锈层,结果表明两种结构钢的朝地面均比朝天面腐蚀严重.电化学阻抗谱(EIS)结果表明朝天面锈层对氯离子的阻碍能力高于朝地面锈层,X射线衍射(XRD)结果表明朝天面锈层中X射线无定形锈含量高于朝地面锈层,N2吸附结果表明朝天面锈层比朝地面锈层致密.两面腐蚀条件的差异造成了两面锈层相组成和致密度的不同,从而导致相应锈层保护性能的区别.提出锈层孔隙模型,解释了锈层保护性能差异的原因是锈层干/湿交替频率的不同.     

耐候钢新型表面锈层稳定剂处理及其耐3.5％NaCl溶液周浸腐蚀性能

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流挂与飞散的问题。方法制备了新型耐候钢表面锈层稳定剂,通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法研究了在模拟海洋大气环境下,锈层稳定剂对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面锈层稳定化处理后,耐候钢表面生成的锈层区分为致密且连续的内锈层和外锈层。室内加速腐蚀168 h后,耐候钢的失重腐蚀速率由未处理的5.71 g/(m~2×h)降低到表面处理后的3.31 g/(m~2×h),失重腐蚀速率降低了约42%。耐候钢的锈层电阻由未处理的96?·cm~2提高到表面处理后的167.7?·cm~2,锈层电阻提高了约75%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cr元素以α-(Fe_(1-x)Cr_x)OOH的形式存在于基体与锈层的界面处,Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集。结论新型锈层稳定剂可以明显改善耐候钢锈层结构,细化锈层晶粒,阻碍Cl~-的渗透,有助于耐候钢表面快速生成致密、连续且稳定的保护性锈层。     

耐候钢锈层的稳定化处理及锈层的生长机制EI北大核心CSCD

开发一种新型耐候钢表面锈层稳定化处理剂,促进锈层的快速生长和稳定。以Q420NH耐候钢为基材,水性丙烯酸树脂为成膜物,加入两类添加剂——稳定剂(钼酸钠、磷酸钾、硝酸钠)和羟基氧化铁,制备出稳定化处理剂,涂刷于耐候钢的表面,在盐雾环境中研究锈层的生成过程。结果表明,水性丙烯酸树脂具有一定的氧气和水渗透性,适合作为稳定化处理的成膜物。在90 d的盐雾试验中,锈层厚度随盐雾时间的增长而不断增加,并且稳定化处理后试样的锈层厚度大于裸钢的锈层厚度。XRD结果显示,稳定化处理不改变耐候钢锈层的成分,Q420NH裸钢和稳定化处理的耐候钢的锈层均主要由Fe_(3)O_(4)、γ-FeOOH、α-FeOOH、β-FeOOH组成。SEM和截面Raman光谱结果表明,稳定化处理的试样锈层中保护性的α-FeOOH相分布更加广泛。EDS结果证明Cr、Cu合金元素在锈层中富集,电化学阻抗谱说明稳定化处理后的试样具有更佳的耐腐蚀性能。稳定化处理技术促进了耐候钢表面保护性锈层的生长,缩短了稳定化进程,提高了锈层的保护性能。     

耐候钢锈层研究进展

综述了近年来关于耐候钢锈层的组成、形成机理及影响因素的研究进展;介绍了耐候钢锈层的保护机理.同时,对耐候钢锈层的研究方向作了展望.     

模拟滨海环境免涂装耐候钢锈层研究及其耐腐蚀机制

通过模拟滨海环境的周期浸润加速腐蚀实验,对一种含Ni耐候钢和一种普通低合金钢Q420进行腐蚀失厚研究;利用扫描电镜、拉曼光谱等手段研究其锈层的形貌、结构和物相。结果表明:Ni对锈层结构有重要影响,可促使耐候钢锈层产生分层现象,内锈层连续致密,具有保护性;拉曼光谱分析表明α-Fe OOH是耐候钢锈层的主要组成相,其细小团簇状堆积结构决定了锈层的致密性,能有效阻挡Cl-等阴离子的浸入;耐候钢锈层先局部深入后向两侧展开的生长方式,决定了锈层的连续性和与基体结合的牢固性,避免了耐候钢在滨海高盐分环境下锈层剥落的现象。而普通低合金钢Q420的锈层由颗粒粗大的γ-Fe2O3和Fe3O4组成,疏松多孔,耐腐蚀性差;锈层与基体界面较为平坦,与基体结合不牢,易剥落。     

耐候钢表面锈层稳定化研究现状

耐候钢表面形成的致密保护性锈层使其具有良好的抗大气腐蚀性能,经锈层稳定化处理后再使用是耐候钢最具有现实意义的使用方式。耐候钢表面锈层的组织结构、形成机理及过程、保护机理的研究,对于锈层稳定化处理技术和处理剂的开发具有基础性作用。首先,全面综述了近年来耐候钢表面锈层的研究进展,耐候钢经过基体铁的溶解、锈的还原、锈的再氧化等过程,形成了以Fe3O4、α-FeOOH、无定形的羟基氧化物（FeOx(OH), x=0~1）为主的连续致密内锈层,以β-FeOOH、γ-FeOOH为主的疏松多孔外锈层,内外锈层构成了耐候钢表面锈层。相较于普碳钢,耐候钢表面锈层具有连续致密、阳极钝化、离子选择性等特性,使得耐候钢具有良好的抗大气腐蚀性能。然后,归纳了目前国内外主要的锈层稳定化处理方法及其优缺点,主要有氧化物涂膜处理、氧化铁-磷酸盐系处理、喷丸+高温氧化处理等方法,但存在应用范围狭窄、有污染等问题。最后,基于合金元素在耐候钢中的作用提出了锈层稳定化处理剂组分的设计思路,并从应用范围、绿色环保、缩短稳定化周期等提出了耐候钢表面锈层稳定化处理剂研究的进一步建议。     

古代青铜器锈层的结构特征与分类初探

对近20年的青铜器锈层研究进行统计分析，古代锈层剖面样本依据其成分和结构可分为含氯锈层(TypeⅠ)、氧化锈层(TypeⅡ)、水合锈层(TypeⅢ)和富锡锈层(TypeⅣ)4种基本类型。在此基础上，将数量多且具有代表性的结构作为标准型，其余作为衍生型。锈层类型的多样性与环境中离子含量和扩散过程有关。环境中氯离子作用于金属基体的过程是影响氯化亚铜层形成的重要因素。环境中其他阴离子和氧气含量直接影响氧化产物及其次生腐蚀产物的生成和转化。在此过程中，离子的扩散过程直接控制腐蚀产物的沉积和分层，形成结构多变的锈蚀层。     

耐候钢表面锈层稳定化处理用新型涂层研究

针对耐候钢裸露使用时出现的锈层稳定化时间过长及早期锈液流挂和飞散的问题，提出了Zn—Ca系磷化 丙烯酸树脂—SiO2复合膜新型耐候钢表面锈层稳定化处理技术．采用干湿周浸实验研究了该复合膜耐候钢试样的腐蚀行为和耐大气腐蚀性能．得出了能有效避免锈液流挂、促进耐候钢表面锈层稳定化的最佳复合膜处理工艺，即Zn—Ca磷化 B—13Si(120℃)复合膜处理．并从理论上探讨了该复合膜提高耐候钢抗大气腐蚀性能、促进表面锈层稳定化的作用机理和模型。     

耐候钢表面锈层稳定化处理技术研究

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流失导致污染环境的问题。方法制备了耐候钢表面锈层稳定化处理溶液。通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法,研究了在模拟工业大气环境下,表面处理溶液对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面处理后,耐候钢的开路电位由处理前的-0.395 V降低到-0.475 V,表面快速生成一层连续致密的氧化层。加速腐蚀16 d后,耐候钢的腐蚀速率由未处理时的0.209 mg/(cm^2·d)降低到表面处理后的0.106 mg/(cm^2·d),降低了约49%;锈层的自腐蚀电位由未处理的-0.216 V提高到处理后的-0.073 V,提高了约66%,自腐蚀电流密度由未处理时的7.41μA/cm^2降低到1.58μA/cm^2,降低了约79%。随着腐蚀时间从1 d延长至16 d,处理后的耐候钢锈层中α-FeOOH的质量分数由2.96%增加到4.46%,增加了51%,γ-FeOOH的质量分数由2.06%降低到1.65%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cu和Cr元素在锈层与基体结合处和锈层内部发生富集。结论处理溶液降低了耐候钢表面的开路电位,可使耐候钢快速生成致密且连续的锈层,锈层中Cu、Cr元素富集促进了γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,提高了锈层电化学保护性能,降低了后期腐蚀速率,缩短了稳定化进程。     

日本研制细晶高强耐候钢

在日本NIMS超级钢研究的第l期采取晶粒细化技术提高强度和析出复合铁氧化物提高耐大气腐蚀性能的方针。第2期的目标是研制出强度和耐候性均提高2倍的耐候钢。最近在海滨地区确认了Ni由于锈层中生成Fe2Ni04而提高耐候钢耐蚀性的作用。于是，推定和Ni同样在锈层内层可形成复合氧化物(Fe2Si04、FeAl2O4)的si和Al可作为耐腐蚀元素，而不使用Ni、Cr、Mo等元素来研制新的耐大气腐蚀钢(与LCA、Lcc相对应)。     

建筑用耐候钢在含Cl-环境中的腐蚀行为研究

研究了桥梁建筑用耐候钢在含Cl-环境下表面锈层的腐蚀行为。结果表明,耐候钢组织由粒状贝氏体、针状铁素体以及准多边形铁素体组成。材料中的微量合金元素Mn可以降低腐蚀后期晶粒尺寸,促进α-FeOOH和γ-FeOOH相形成,提高材料表面锈层致密度。而Cu主要富集在锈层孔洞和缝隙处,能够改善表面锈层质量,提高耐候钢的抗腐蚀性。     

建筑用耐候钢在含Cl-环境中的腐蚀行为研究

研究了桥梁建筑用耐候钢在含Cl-环境下表面锈层的腐蚀行为。结果表明,耐候钢组织由粒状贝氏体、针状铁素体以及准多边形铁素体组成。材料中的微量合金元素Mn可以降低腐蚀后期晶粒尺寸,促进α-FeOOH和γ-FeOOH相形成,提高材料表面锈层致密度。而Cu主要富集在锈层孔洞和缝隙处,能够改善表面锈层质量,提高耐候钢的抗腐蚀性。     

耐候锈层的耐腐蚀机理研究

通过模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,研究耐候钢和碳钢的锈层腐蚀初期生长规律以及耐候钢锈层的耐腐蚀机理;对试验钢样进行了腐蚀失重分析,通过扫描电镜、X射线衍射等手段对锈层形貌和结构进行分析.结果发现,腐蚀初期耐候钢的锈层组织成分主要以α-FeOOH为主;碳钢的锈层组织成分主要以Fe2O3为主.α-FeOOH晶体枝晶尺寸纤细,锈层致密具有保护性;Fe2O3枝晶粗大,锈层疏松和多孔不具有保护性.     

一种Cr系耐候钢表面锈层稳定剂的研发

以硫酸铬作为促进剂,以聚乙烯醇缩丁醛酯作为成膜剂,制备了一种耐候钢表面锈层稳定剂。通过周期浸润腐蚀试验和电化学测试,研究了该稳定剂对耐候钢表面锈层结构、成分和耐蚀性的影响。结果表明：锈层稳定剂可避免锈液流挂现象,降低耐候钢的腐蚀速率,促使Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集,细化锈层晶粒,增大了锈层电阻,提高了耐候钢的耐蚀性。