高铁扣件用耐腐蚀弹簧钢的开发

通过对三种不同状态的弹簧钢60Si2Mn开展周期浸润腐蚀试验,并通过计算腐蚀失重率、观察锈层形貌、分析锈层物相组成与元素分布,研究了试验钢在模拟工业大气腐蚀环境中的耐蚀性能。结果表明,调质处理后的60Si2Mn钢比轧态60Si2Mn钢耐蚀性好,添加Cu与Ni元素的耐蚀钢的腐蚀速率均小于其相应的对比钢,且腐蚀速率随腐蚀时间增加而减小,锈层增厚提高了对基体的保护,耐蚀性能较优。同周期下添加Cu、Ni元素的耐蚀钢腐蚀产物更多,产物之间间隙较小,可在基体表面形成相对保护性好的锈层,提高锈层的耐腐蚀性。     

合金元素对油船用低合金钢腐蚀行为的影响

采用恒温浸泡的标准试验方法,考察了4种不同合金体系船体钢在强酸性氯离子介质中的腐蚀行为,探讨了合金元素对钢腐蚀行为的影响,结果表明:Cu和Ni对钢的耐蚀性有显著影响,随着Cu、Ni含量的增加,钢的耐蚀性逐渐提高,自腐蚀电位提高,电流密度显著降低,界面电荷传递电阻明显增大。Cu是提高钢在强酸性氯离子环境中耐蚀性的主要元素,其主要机理为其以再沉积颗粒(100~500nm)的方式在钢的表面富集,并具有较高的稳定性,该沉积颗粒钝化了钢基体,降低了钢的溶解速度。Ni元素在钢中的存在显著提高了钢的基体电位,降低了材料的腐蚀敏感性,但Ni元素在锈层中的富集特征不明显。     

Mg、Si对Al—Mg2Si3铸造铝合金力学性能和耐蚀性能的影响

研究了合金元素Ｍg、Ｓi对Al-Mg2Si3铸造铝合金性能的影响．在Ｍg含量一定时,随Ｓi含量的增高,合金的抗拉强度逐渐增高;当SI＞3．０％时,其变化趋势减弱,且耐蚀性变差。当Si含量一定时,随Ｍｇ含量的增高,合金强度、塑性均下降,耐蚀性无明显变化。通过恒应变速率拉伸试验（ＣＥＲＴ）试验和徽观组织结构分析,指出了晶界Mg偏析加速应力腐蚀．     

幕墙连接件用铸态中氮奥氏体不锈钢的力学性能和耐蚀性

试验用新型铸态超低碳低镍中氮奥氏体不锈钢022Cr20Mn10Ni6N(%:0.023～0.027C、9.86～9.95Mn、19.24～20.09Cr、5.41～5.42Ni、0.27～0.34N)由15 kg中频感应炉冶炼,并试验研究了铸态022Cr20Mn10Ni6N钢与铸态304钢(%:0.076C、1.87Mn、18.02Cr、8.64Ni)的组织,力学性能和耐蚀性。结果表明,新型铸态不锈钢的力学性能、耐点蚀性能、耐弱酸弱碱均匀腐蚀性能明显优于铸态304不锈钢,新型铸态不锈钢022Cr20Mn10Ni6N中性盐雾耐蚀性和304钢相当,可满足大气环境玻璃幕墙金属连接件的应用要求。     

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。     

低合金耐候钢在含氯离子环境中的腐蚀行为

利用干湿周浸加速腐蚀实验对比研究了低合金钢A588和SPA-H在含氯离子环境下腐蚀行为,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和电子探针等方法分析了Ni、Mn对于低合金钢腐蚀行为的影响.结果表明:实验钢锈层中的物质主要由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₃O₄组成,但其含量存在差异;Ni元素在内锈层含量高于外锈层,Mn元素在锈层的孔洞处富集;内锈层的致密程度高于外锈层;提高合金元素Mn和Ni的含量,可以提高内锈层的致密性,从而提高低合金钢的耐蚀性能.      

建筑结构用耐候钢Q460在模拟南海海洋大气环境下的腐蚀性能

对添加了Cr、Ni、Cu、Mo耐蚀元素的Q460 MPa建筑用传统高强钢在模拟大气环境下进行干湿循环加速腐蚀试验,研究其在高温高湿南海海洋大气下的腐蚀行为及耐蚀机理,并对干湿循环后的样品进行形貌表征、成分分析和电化学过程分析.结果表明:Cr相对含量最多的Q460-1钢腐蚀速率最慢,耐大气腐蚀性能最好;未添加Cr、Ni、...     

输电铁塔用Q355BNH耐候角钢在大气环境中的腐蚀行为

通过微观组织及力学性能分析、大气腐蚀失重速率计算、表面锈层形貌观察、锈层截面电子探针元素分析等方法，对添加Ni、Cr、Cu耐候元素的输电输电铁塔用Q355BNH耐候角钢在大气环境中的腐蚀行为进行了研究，并与普通碳钢进行了对比。研究表明，两种试验钢均为珠光体+铁素体组织，并且Q355BNH试验钢组织更加均匀规整；Q355BNH试验钢抗拉强度为559 MPa,屈服强度为443 MPa,断后伸长率为31.3%,断面收缩率为74.1%,性能略高于对比试验钢；添加耐候元素后，Q355BNH在大气环境中1～2月周期下的腐蚀速率要高于对比钢，之后腐蚀速率降低，元素分析表明Q355BNH试验钢能更快地形成Cr元素富集的致密性锈层，对基体的保护作用更好，之后周期内两种试验钢的腐蚀速率均趋于稳定；Q355BNH试验钢的锈层表面形貌中裂纹、孔洞的程度较轻，平整度与致密度更高，即锈层阻碍基体进一步被侵蚀的能力更强，具有更好的耐大气腐蚀能力；Q355BNH试验钢的锈层截面更加均匀，致密性更高。     

桥梁钢的耐大气腐蚀性能研究

针对沿海地区大型钢桥建设对于桥梁钢耐大气腐蚀性的高要求,将以含有Cu、Ni抗腐蚀元素的耐候钢为研究对象,通过干湿周浸润加速腐蚀实验、失重分析、电化学测试等方法,分析海洋大气环境下桥梁钢的耐大气腐蚀性。实验结果表明:Cu、Ni含量不同的4种桥梁钢耐大气腐蚀性能存在一定差异,Cu、Ni合金元素可增强桥梁钢的耐腐蚀性、降低腐蚀深度与速率,且Cu含量与钢基体中的自腐蚀电位、极化电阻成正比,对于钢基体的初期腐蚀速率及大气腐蚀发展趋势均有显著减弱功能。     

脉冲占空比对电沉积Sn-Ni-Mn合金镀层的影响

研究采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备Sn-Ni-Mn合金镀层,利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电镜(SEM)、Tafel曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了脉冲占空比对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌、阴极电流效率和耐蚀性的影响。结果表明:随占空比增大,镀层中Ni、Sn含量升高,Mn含量降低,镀层沉积速率减小,阴极电流效率先升高后降低,镀层耐蚀性先增强后减弱;占空比为0.2时,所制备的Sn-Ni-Mn合金镀层均匀致密,在3.5%NaCl溶液中具有最正的自腐蚀电位(-0.377V),最低自腐蚀电流密度(3.687×10~(-8) A·cm~(-2))和最大电荷转移电阻(7 658Ω·cm~2),耐蚀性最好。     

新型2Cr1Mo2Ni钢在含二氧化碳油田采出液中的腐蚀行为

为弄清Mo和Ni元素在低Cr钢耐蚀方面所起的作用,炼制了新型2Cr1Mo2Ni钢,研究其在模拟油田采出液中的腐蚀行为,实验条件为80℃,0.8 MPa CO₂分压.利用扫描电镜和能谱分析研究了2Cr1Mo2Ni钢和3Cr钢的腐蚀产物膜微观形貌和成分,测试了高温高压极化曲线和电化学阻抗谱,分析了腐蚀产物膜的生长过程.实验结果表明,Mo和Ni元素在提高抗CO₂腐蚀性能方面的作用不及Cr元素.2Cr1Mo2Ni钢腐蚀164 h后,中低频感抗弧消失,腐蚀产物膜开始完全覆盖基体表面;腐蚀240 h后,生成的腐蚀产物膜具有较好的保护性.      

稀土Ce对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢耐均匀腐蚀性能影响

利用电化学的极化曲线及交流阻抗技术研究了不同稀土含量的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢在硫酸介质中的腐蚀行为。应用扫描电镜对试样的腐蚀形貌及夹杂物形态进行了观察,利用EDS对夹杂物成分进行了分析。结果表明:钢中加入稀土Ce可改变夹杂物形态,并使其交流阻抗的极化电阻增大,极化曲线的腐蚀电位正移,降低了腐蚀电流密度,抵制了均匀腐蚀,改善了1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的耐蚀性。当钢中稀土Ce质量分数为0.022%时,1Cr18Mn8Ni5N不锈钢可获得最好的耐均匀腐蚀性能。     

镀液温度对脉冲电沉积Ni-Sn-Mn合金镀层影响

为了提高低碳钢在海洋环境下的耐蚀性,采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备了Ni-Sn-Mn合金镀层。利用辉光放电光谱仪(GDS)、扫描电子显微镜(SEM)、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)考察了镀液温度对镀层元素含量、表面形貌、沉积速率、阴极电流效率和耐蚀性的影响。结果表明:随镀液温度的升高,镀层Ni和Sn含量先降低后提高,Mn含量先增加后减少;沉积速率和阴极电流效率提高,镀层耐蚀性先增强后减弱。镀液温度为30℃时,所制备的Ni-Sn-Mn镀层均匀致密,在3.5%NaCl电解液中具有最正的自腐蚀电位(-0.374 V),最低的自腐蚀电流密度(4.266×10-8A·cm-2)和最大的电荷转移电阻(7 459Ω·cm~2),耐蚀性性最好。     

合金元素对铁素体不锈钢耐应力腐蚀开裂性能的影响

通过42%沸腾氯化镁U型弯曲试验,结合扫描电子显微镜、X射线衍射分析,研究了合金元素Ni、Cu、Mo对铁素体不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂性能的影响规律。结果表明,Ni、Cu元素能够提高铁素体不锈钢应力腐蚀开裂的敏感性,单独添加Mo元素不会降低铁素体不锈钢耐应力腐蚀开裂的能力,但是钢中Mo、Cu元素同时存在时,应力腐蚀开裂的敏感性大大增加。钢中析出的ε-Cu在氯离子环境中形成点蚀,引起了铁素体不锈钢应力腐蚀开裂。     

输电铁塔用耐候钢耐腐蚀性能研究

对实验室冶炼的1#～4#输电铁塔用耐候钢分别进行周期浸润腐蚀试验、中性盐雾试验及电化学腐蚀试验,选用Q345B作为对比试样,对其在模拟海洋大气环境、工业大气环境下的耐腐蚀性能进行评估.研究表明,4种输电铁塔用钢耐腐蚀性能均优于Q345B,尤以模拟工业大气环境效果突出.当Cr含量小于1.0％时,对耐腐蚀性能的影响不显著;3#试验钢在3种测试方式中耐腐蚀性能优异.     

JT345耐大气腐蚀塔桅高强度结构钢的耐腐蚀性能

对JT345耐大气腐蚀塔桅结构钢(最大值％：0．16C，0．45Si，1．40Mn，0．035P，0．030S，0．4Cu，0．8Cr，0．02Nb)进行室内快速腐蚀、电化学腐蚀和室外大气曝晒腐蚀试验以及钢表面锈层分析。试验结果表明，JT345钢盐雾(0．5％NaCl，35℃)和干湿交替(0．3％NaCl 0．1g／LNa2SO4 0．1g／L Na2SO3，室温)年腐蚀速率均小于0．6mm，室外大气曝晒腐蚀速率为0．025～0．046mm/a，达到Corten A钢(％：0．10C，0．40Si，0．48Mn，0．094P，0．019S，0．52Cr，0．34Ni，0．32Cu)的实物水平。JT345钢的强度σb 630MPa，σa 465MPa，高于Corten A钢的强度(σb 495MPa，σa 345MPa，δ5 31％)，并具有良好的塑性(δ5 21％)。     

硅对含强氧化性离子沸腾硝酸中奥氏体不锈钢耐蚀性的影响

 超低碳Cr Ni奥氏体不锈钢在含强氧化性离子的硝酸溶液中会发生过钝化腐蚀和晶间腐蚀,而高硅不锈钢在强氧化性浓硝酸中具有优良的耐蚀性。笔者以高纯级000Cr25Ni20和00Cr14Ni14Si4钢作为对比材料,发现在纯稀硝酸中000Cr25Ni20钢具有更优良的耐蚀性,在不同含量的40%沸腾硝酸溶液中,00Cr14Ni14Si4钢可有效抑制过钝化腐蚀,而且不发生晶间腐蚀。     

耐海水腐蚀钢的腐蚀性能评价与机理研究

通过适量添加Cu、Ni、Cr、Mo、Sn等元素,某钢厂成功开发耐海水腐蚀钢NHYNE36。周期浸润腐蚀试验和盐雾腐蚀试验表明:耐海水腐蚀钢NHYNE36的腐蚀性能接近或优于船级社的相应要求。光学显微镜和扫描电镜分析表明:耐海水腐蚀钢表面内锈层中发现的Cr元素可形成致密氧化膜,有利于钢板耐蚀性的提高;基体组织为单相多边形铁素体精细组织或含有极少量珠光体,可有效降低钢中原电池的数量,从而提高基体的抗电化学腐蚀能力。     

Cr-Ni-Cu系低合金铸钢在海洋大气环境中的腐蚀行为

为满足桥梁支座用铸钢在海洋大气环境下的耐蚀性要求,设计了2种成分的Cr-Ni-Cu系耐腐蚀低合金铸钢。采用周浸加速腐蚀试验、实地大气暴露试验考察试验钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,并结合扫描电镜、XRD、电化学手段分析了合金元素对锈层和电化学行为的影响。结果表明,2种成分的Cr-Ni-Cu系低合金铸钢的耐蚀性均较好,随着时间延长,耐蚀铸钢腐蚀率下降并达到稳定,而对比钢种20MnSi腐蚀率保持下降趋势,未达到稳定状态。周浸腐蚀316h后耐蚀铸钢与20MnSi腐蚀率差距变小;Cr元素在内锈层中呈条带状富集,有效阻碍了Cl-的扩散,Ni的加入提高钢的自腐蚀电位,促进γ-FeOOH向α-FeOOH的转化,增加锈层稳定性;Cr、Ni、Cu的复合加入增大了铸钢的电荷传递电阻,提高了耐蚀性。     

E690海洋平台用钢力学性能和海洋大气腐蚀行为

以传统的E36海洋平台钢为对比钢,研究三种E690海洋平台钢的组织和力学性能,以及模拟海洋大气环境下的腐蚀行为.通过失重法测得实验钢在不同腐蚀时间下的腐蚀速率,利用扫描电镜和X射线衍射仪观察并测定了锈层的形貌特征和相组成,采用电子背散射衍射技术对实验钢的晶界类型进行分析.结果表明:以贝氏体组织为特征的E690海洋平台钢具有优异的力学性能,-40℃的冲击值超过了200 J;晶界类型主要为3°~15°的亚晶界和大于50°的大角度晶界;E690海洋平台钢周浸16 d后的锈层致密且腐蚀速率已趋于稳定,最低腐蚀速率为0.84 mm·a-1,远低于组织为铁素体+珠光体钢的1.4 mm·a-1,实验钢的锈层主要由Fe₃O₄、α-FeOOH、β-FeOOH及γ-FeOOH四种晶态相和非晶无定形物组成.通过分析得出,热处理工艺和组织构成对材料的初期腐蚀行为有重要影响,而化学成分和锈层自身的致密性对材料后期腐蚀行为起决定作用.