非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的综述

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。     

节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究

为了研究节镍型含稀土双相不锈钢在中性氯化物溶液中的点蚀行为,采用阳极极化曲线、交流阻抗、扫描电镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)等方法研究了微量稀土元素对23Cr型双相不锈钢耐点蚀性能的影响。研究结果表明,加稀土后,23Cr型双相不锈钢在1.0 mol/L Na Cl溶液中的点蚀电位及钝化能力明显提高,稀土含量为0.028%的实验钢耐点蚀能力最强,稀土能提高23Cr型双相不锈钢的耐点蚀性能;硫化物夹杂是23Cr型双相不锈钢的主要点蚀诱发源;合适的稀土含量可以有效的净化钢液,变质长条硫化物夹杂为球状稀土夹杂;稀土夹杂弥散分布在钢中,且相互独立,不形成腐蚀的活性通道,抑制了23Cr型双相不锈钢点蚀的发生。     

439M铁素体不锈钢点蚀诱发机理

 439M铁素体不锈钢广泛应用于汽车排气系统消声器中,其主要失效形式是点蚀破坏。采用点腐蚀试验、去钝化起始pH值试验、微区电化学试验,并结合扫描电镜及能谱分析,观察分析了点腐蚀和夹杂物的形貌,研究了点蚀诱发时夹杂物的变化情况。研究结果表明,439M不锈钢的点蚀主要在复合氧化物夹杂处诱发,而TiN夹杂物未诱发点蚀;夹杂物诱发点蚀时,复合氧化物夹杂的CaO优先溶解。最后,建立了在氯离子环境下439M不锈钢中复合氧化物夹杂诱发点蚀的模型。     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

研究锰元素对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响, 锰质量分数的变化范围为0. 93%~1. 26%.分别采用化学腐蚀法、动电位极化法研究双相不锈钢2205的耐腐蚀性能, 采用夹杂物自动分析技术研究锰对钢中夹杂物种类及数量的影响, 通过扫描电镜、能谱及夹杂物原位分析法观察化学腐蚀及电化学腐蚀前后钢中夹杂物及其周围钢基体的变化情况.采用电感耦合等离子体发光光谱测定腐蚀产物的成分.研究结果表明, 不同类型的夹杂物对耐腐蚀性能的影响不同, (Mn、Si) 氧化物以及(Mn、Si、Cr) 氧硫化物在腐蚀液中更易溶解进而促进腐蚀, 而(Cr、Mn、Al) 氧化物却很稳定.锰的加入会促进钢中(Cr、Mn、Al) 夹杂的析出, 此类夹杂物不仅自身很容易被含Cl离子的溶液腐蚀, 而且作为点蚀的起始点, 促进了点蚀坑的形成, 加快了基体腐蚀, 最终导致不锈钢耐点蚀性能的下降.      

102Cr17Mo轴承钢铸坯夹杂物及碳化物解析

102Cr17Mo钢属于高碳高铬马氏体不锈钢，钢中夹杂物及碳化物的形貌及分布对其性能有重要影响。依托于某厂La-Ce复合稀土改质的102Cr17Mo模铸坯，用光学显微镜、扫描电镜、夹杂物三维腐刻、Thermo-calc软件对其进行解析。结果表明，在102Cr17Mo铸坯中，夹杂物的等效直径集中分布在1～3μm,夹杂物数量密度集中分布在47～54个/mm²,夹杂物面积占比分布在0.025 3%～0.028 4%;夹杂物的整体尺寸较小，分布弥散化，不同部位的夹杂物数量密度、面积比例差距较小；夹杂物主要成分为氧、铝、铈、镧和其他等少量元素，夹杂物类型包括稀土氧化物Ce-La-Al-O、稀土氧硫化物Ce-La-Al-O-S,未发现单独存在的Al₂O₃夹杂和MnS夹杂。铸坯中碳化物形貌主要分为3类，即大颗粒状碳化物、聚集状碳化物、网状碳化物。大颗粒状碳化物尺寸约为20μm,所含主要元素为铁、铬、碳和钼，聚集状碳化物尺寸约达100μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳，网状碳化物尺寸约为80μm,所含主要元素为铁、铬、钼和碳。从边部到心...     

稀土耐候钢中的夹杂物及耐点蚀性能研究

利用电子探针、扫描电镜及能谱仪、图像分析仪对含稀土和不含稀土耐候钢中夹杂物的成分、形貌、尺寸等进行了研究。钢中加入稀土后,小球状的稀土硫化物和稀土氧硫化物夹杂取代了钢中原有的有害的长条硫化锰夹杂。对于低硫低氧(S:～0.004%,O:～0.002%)的耐候钢,0.0065%～0.016%的稀土含量保证了钢中夹杂物的良好变质效果,变质后的夹杂弥散分布而且85%以上的稀土夹杂物都小于2μm。通过干湿周期浸润实验室加速腐蚀试验研究了Cu-P-RE耐候钢和对比Q235钢的耐蚀性能。通过电化学极化试验和扫描电镜分析研究了稀土耐候钢中的夹杂物诱发点蚀行为。结果表明,微米级弥散分布的稀土夹杂取代了易腐蚀的长条硫化锰夹杂,减弱了钢中的微区域电化学腐蚀,从而抑制了钢中点腐蚀的发生和扩展。并可以诱发耐候钢表面发生均匀的全面腐蚀,促进均匀致密保护性锈层的生成。Cu-P耐候钢中加入适量稀土提高了钢的点蚀电位和耐点蚀能力,降低了耐候钢的腐蚀速率,提高了其耐蚀能力。     

稀土对2Cr13不锈钢夹杂物的变质及对冲击韧性的影响

采用金相、扫描电镜和能谱等分析手段研究了稀土元素铈对2Cr13不锈钢中夹杂物的变质作用以及对冲击性能的影响.结果表明:稀土元素改善了2Cr13不锈钢夹杂物的形貌和大小,未加稀土的钢的断口是典型的解理断裂,加稀土后钢的断口是准解理+韧窝型,韧窝中出现的细小球状稀土硫氧化物夹杂是其转变的主要原因;加微量稀土元素铈的试样低温横向冲击性能比未加稀土的试样大幅度提高,-40℃时提高了54.55%.     

稀土元素Ce对2Cr13不锈钢中夹杂物变性的影响

2Cr13(0.19％C、12.88％Cr)马氏体不锈钢由非自耗真空电弧炉冶炼,在铸模加入0～0.18％的Ce。用光学和扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪观察和分析钢中夹杂物形貌和成分。结果表明,未加稀土元素Ce时,钢中夹杂物尺寸为19.33μm的不规则MnS、Cr₂S₃和FeS复合夹杂物;加入0.14％Ce,钢中夹杂物为近似椭球状稀土夹杂物,尺寸18.64μm;复合夹杂物内部为稀土硫化物,外部为稀土硅酸盐;加入0.16％～0.18％Ce时,钢中夹杂物为椭球或球形稀土硅酸盐,尺寸为7.69～8.15μm。     

夹杂物对低合金钢点蚀诱发敏感性的影响

为了进一步提高低合金钢的抗点蚀性能,采用Ti/Al脱氧及Ca处理工艺熔炼并轧制制备了试验钢。利用场发射扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)、电化学极化试验及浸蚀前、后夹杂物的原位观测,研究了不同脱氧工艺钢中夹杂物在模拟海水介质中诱导点蚀的行为。结果表明:与Al脱氧钢相比,Ti脱氧钢中形成了富含Ti Ox、数量更多、尺寸更细小的夹杂物,有利于Mn S的局部分散析出,降低其诱发点蚀的危害,采用Ti脱氧工艺有助于提高钢的抗点蚀性能;Mn S诱发点蚀的能力强于氧化物夹杂,点蚀优先在Mn S夹杂与基体的界面处及夹杂物曲率半径小的区域萌生;降低夹杂物的腐蚀活性应该以调控夹杂物的组成为基础,其次优化夹杂物的形貌(球形化),在微米级范围内,夹杂物尺寸对点蚀诱发的影响最小。     

碳钢及低合金钢在氯离子溶液中夹杂物诱发点蚀位置显微腐蚀实验探讨

选择3种冶金因素有代表性的碳钢及低合金钢, 通过极化实验方法确定点蚀诱发初期及点蚀期的电位值, 利用显微腐蚀实验方法和电子探针分析了不同夹杂物在诱发点蚀过程中的特征, 并在利用琼脂涂封的条件下, 考察及分析了点蚀诱发时夹杂物溶解析出情况。结果表明:夹杂物是钢中主要点蚀诱发源, 钢基体与夹杂物交界处的钝化膜保护作用最弱, 点蚀均从该处诱发;点蚀诱发初期, 钢基体与夹杂物交界处的钝化膜破裂时, 对硫化物夹杂, 优先析出的是铁离子, 而不是硫离子;夹杂物的成分及形态的不同都会影响到产物的溢出位置。     

MnS夹杂物诱发钢材点蚀综述

MnS夹杂物诱发钢材点蚀,对钢材服役寿命、工作生产安全和社会经济发展产生巨大危害。首先,分析了MnS夹杂物诱发钢材点蚀的机理,包括电偶腐蚀机理、S和Cl-协同作用机理、封闭区域加速点蚀机理、贫铬区机理和微缝隙机理;其次,汇总了MnS夹杂物大小、形貌、分布,Cl-浓度、温度和应力对MnS夹杂物诱发钢材点蚀的影响;然后,总结了钢材防腐蚀的常用措施;最后,展望了防止MnS夹杂物诱发钢材点蚀的未来研究方向。     

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.     

超级高氮奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能及氮的影响

用电化学测试、化学浸泡等方法研究了超级奥氏体不锈钢00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN(654SMO)的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的性能。通过改变氮含量,研究了氮对奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能的影响,结果表明,氮和适量的铬、钼结合,能显提高奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,并且随着氮含量的增国,砥体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的能力也增强,对比实验表明,超级奥氏体不锈钢在耐点腐蚀,缝隙腐蚀等局部腐蚀性能方面可以和镍基合金C－276媲美,甚至优于镍基合金。     

稀土在铁素体不锈钢中的研究现状及发展前景

摘要：铁素体不锈钢具有“节镍资源型”特性及优良的综合性能，被广泛应用于轨道运输、汽车、家电和厨具等行业中。稀土作为战略性资源在不锈钢中的应用已有多年，国内外学者在这方面做了大量研究。归纳和总结了稀土对铁素体不锈钢组织和性能等方面的影响，并对其在钢中的作用机制和影响机制进行了简要分析。大量研究表明，稀土能将钢中不规则状且电子功函数较小的A12O3、MnS夹杂改性为电子功函数较大的球状稀土复合夹杂；此外，稀土能降低钢中晶粒尺寸，净化其晶界，对钢的凝固组织、退火组织等金相组织起到明显的细化作用，提高其耐蚀性能和力学性能。最后展望了稀土在不锈钢中的发展前景。     

Pitting corrosion behavior of Cu-P-RE weathering steels

The weathering steels are prone to pitting corrosion in an environment containing chloride ions.The pitting behavior of Cu-P-RE weathering steels and its effect on the corrosion resistance of steels were investigated by multifarious analytical techniques,such as field emission-scanning electron microscopy(FE-SEM),electron probe microanalysis(EPMA),scanning Kelvin probe force microscopy(SKPFM),electrochemical workstation and a series of immersion tests.The results show that the original stripshap...     

超纯铁素体不锈钢脆性及形成特点对性能的影响

超纯铁素体不锈钢是一种具有良好耐蚀性能、加工性能和焊接性能的材料,主要应用于汽车行业、厨房用具和家用电器以及大型建筑的屋面设计等领域.主要研究超纯铁素体不锈钢脆性形成原因以及对性能的影响,总结了超纯铁素体不锈钢σ相脆性、475℃脆性和高温脆性等主要特征,并对其脆性形成的原因进行了详细分析,认为σ相,x相,α相,Lave...     

稀土处理的无取向硅钢夹杂物控制研究进展

 冷轧无取向硅钢磁性能受钢材化学成分、夹杂物分布、再结晶组织等因素的影响,对炼钢工艺技术具有很高的依赖性。长条状或带有棱角的夹杂物通常比球形夹杂物对矫顽力和磁滞损耗的影响更大,而对磁性能影响较大的夹杂物主要为尺寸小于0.5 μm的夹杂物。总结分析了稀土处理对无取向硅钢夹杂物的影响,包括粗化夹杂物、减少钢中微细夹杂物数量和对夹杂物的球化作用。稀土元素具有很强的脱氧能力,能够有效净化钢液。添加稀土后,钢中生成的稀土氧化物或稀土氧硫化物通常呈球状或近似球状,并且由于稀土元素具有较高的表面活性,生成的微细夹杂物在钢液中更容易聚合长大,可以达到夹杂物改性和粗化的效果。稀土硫化物和稀土氧硫化物熔点高、固溶难,在再加热过程中能够有效减少硫元素的固溶量,抑制冷却过程中细小MnS的析出。此外,AlN、MnS等容易在稀土夹杂物表面析出,由此进一步减少了细小析出物数量。稀土还有改善成品织构的作用,存在最佳的添加量。同时对国内外无取向硅钢冶炼过程中的稀土添加工艺也进行了分析,当前以钢包加入法为主,通过真空下添加稀土,添加稀土前使用Al、Si等对钢水预先脱氧并喷吹脱硫剂,加入稀土后对钢水进行充分搅拌,可以保证稀土处理效果,但在连铸过程中仍存在因稀土夹杂物导致的水口结瘤问题有待研究解决。     

非金属夹杂物对439M耐点蚀性能的影响

利用电化学实验和扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)分析研究了非金属夹杂物对钛、铌双稳定439M铁素体不锈钢耐点蚀性能的影响。动电位阳极极化实验结果表明,没有或者少夹杂物区域为工作电极的试样439M-Part击穿电位为813mV,比整个区域为工作电极的试样439M-Whole的击穿电位高出了约600mV。SEM结合EDS分析显示:试样439M-Whole的点蚀坑呈不规则形貌,主要发生于(Ti,Ca,Al)2O3复合夹杂物上,这是钝化膜表面不均匀和点蚀坑内的自催化反应共同作用的结果;而试样439M-Part的点蚀坑则位于(Ti,Nb)(C,N)夹杂物周围。研究表明,夹杂物周围有铬的偏析并形成铬的化合物,其周围出现贫铬区,引发点蚀。