Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

通过周期浸润腐蚀试验对比研究了鞍钢生产的耐候桥梁钢Q500qENH和传统耐候钢09CuPCrNi在模拟工业大气环境中的腐蚀行为,并采用腐蚀形貌观察和电化学测试等手段对其腐蚀行为进行了分析。结果表明:显微组织和化学成分对钢基体的耐蚀性均具有一定影响,当保护性锈层形成后,耐蚀性主要取决于锈层的保护作用;周期浸润腐蚀试验结果和带锈试样的电化学阻抗谱、线性极化曲线分析表明Q500qENH钢耐工业大气腐蚀的能力优于09CuPCrNi钢的。     

Q420qENH钢在模拟海洋环境中的腐蚀行为

通过周期浸润和长时浸泡试验模拟了海洋环境,利用腐蚀形貌观察和电化学分析等手段对耐候桥梁钢Q420qENH在模拟海洋环境中的腐蚀行为进行了研究,并与传统耐候钢09CuPCrNi进行了对比。结果表明:Q420qENH钢在模拟海洋环境中的耐蚀性优于09CuPCrNi钢的;周期浸润试验后,Q420qENH钢表面形成的锈层均匀致密、保护性较强;在模拟海洋环境中,随浸泡时间的延长,Q420qENH钢和09CuPCrNi钢的电化学阻抗先增大后减小,最后增大至相对稳定的值。     

模拟工业大气条件下高锰耐候钢的腐蚀行为

应用电化学阻抗谱研究了在模拟工业大气的腐蚀溶液中Mn对耐候钢耐腐蚀性能的影响,并通过锈层电子探针面扫描验证了实验结果。电化学阻抗谱结果显示,在腐蚀初期高锰耐候钢表现出较强的点蚀反应特征,腐蚀后期则显示和比对钢相同的耐腐蚀能力。在模拟工业大气腐蚀条件下,Mn在耐候钢的内锈层中没有产生富集,Cr 和Cu在内锈层和钢基体界面中形成了富集带,这是保护性锈层生成的主要原因。     

低碳微合金钢户外喷淋试验中耐蚀行为研究

采用快速水冷和空冷两种不同的轧后冷却制度得到强度范围在490~980MPa级的低碳微合金结构钢。用户外间断喷淋3.5%NaCl水溶液来模拟海洋大气腐蚀,对带锈试样进行电化学阻抗谱测试,并对锈层中腐蚀产物进行了观察分析。结果表明,不同强度级别的低碳微合金钢的长期耐腐蚀性能相近,并略优于商业化耐候钢09CuPCrNi。提高钢基体的组织均匀性有利于改善钢的初期腐蚀性能,在形成保护性锈层之前,基体腐蚀深度较小。少量颗粒细小相的存在。有利于提高钢基体与锈层的结合力;但大块珠光体的存在会危害钢的初期腐蚀性能,因此耐候钢09CuPCrNi初期腐蚀速率较大。     

09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀的锈层结构与形成机理

对09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀后的锈层进行观察与分析,探讨了锈层的形成机理。结果表明,09CuPCrNi钢干湿交替加速腐蚀的锈层包括紧贴基体的致密内锈层和疏松的外锈层两部分。随着腐蚀周期的增加,内锈层增厚,而且更为致密。通过对比锈层中各物相的含量分析,发现γ-Fe2O3在内锈层中的含量高于外锈层,这是内锈层比外锈层更加致密的原因。同时,内锈层中Cu、P、Cr等元素明显富集,可使其更容易形成相对稳定的γ-Fe2O3相。     

热轧态Cr、Ni微合金化高强度耐候钢组织与耐蚀性能

采用电化学测试、浸泡实验及SEM、XRD等方法研究了热轧态Cr、Ni微合金化高强度耐候钢组织及耐蚀性能。结果表明:热轧态高强度耐候钢试样组织均由珠光体和铁素体组成,Cr在两相中均匀分布,Ni在铁素体相中含量更多。Cr、Ni含量较高的Q700H耐候钢在3.5%(质量分数)NaCl溶液中具有较低的年腐蚀速率。浸泡60 d后,两种钢自腐蚀电流密度增加,但Q700H钢具有较高的电荷转移电阻和较小的自腐蚀电流密度。浸泡150 d后,Q700H钢表面的点蚀坑较Q500H钢表面的更细小。Cr、Ni含量的增加促进了锈层中致密α-FeOOH的生成;Cr、Ni在锈层中发生富集,Cr集中在内锈层,Ni富集于基体和锈层界面处,且随Cr、Ni含量增加,富集越明显。     

高强Q450NQR1货车车厢板耐腐蚀性能分析

为了考察开发钢Q450NQR1的耐候性,对其分别进行了实验室周期浸润试验和大气暴晒试验,试验结果表明,实验室周期浸润试验中,144 h腐蚀率相对Q345B减少了1/3,且Q450NQR1锈层中稳定的α-FeOOH含量较高,而Q345B钢较低;大气暴晒试验中,腐蚀初期Q450NQR1钢试样腐蚀率稍大一些,腐蚀后期,其表面形成稳定的致密锈层后,Q450NQR1钢的耐腐蚀性能开始体现。     

环境变迁对Q235和09CuPCrNi-A钢早期腐蚀行为的影响

通过现场曝晒实验,采用SEM,EDS,XRD及电化学测量方法研究了Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉城市大气和武汉石化环境中交叉曝晒180 d后的腐蚀行为和规律。结果表明:Q235碳钢和09CuPCrNi-A耐候钢在武汉大气和武汉石化环境中交叉曝晒早期锈层表面凹凸不平,多裂纹和孔隙。不同环境条件下,早期腐蚀形成的锈层对后期腐蚀会产生影响,环境的变化会影响锈层的演化。从腐蚀动力学和极化曲线结果来看,存在I武汉站连续曝晒相似文献   

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.     

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为了考察开发钢Q450NQR1的耐候性,对其分别进行了实验室周期浸润试验和大气暴晒试验,试验结果表明,实验室周期浸润试验中,144 h腐蚀率相对Q345B减少了1/3,且Q450NQR1锈层中稳定的α-FeOOH含量较高,而Q345B钢较低;大气暴晒试验中,腐蚀初期Q450NQR1钢试样腐蚀率稍大一些,腐蚀后期,其表面形成稳定的致密锈层后,Q450NQR1钢的耐腐蚀性能开始体现。     

Influence of carbon content and microstructure on corrosion behaviour of low alloy steels in a Cl containing environment

Corrosion behaviour of low alloy steels (A and B) with different carbon content was studied by a salt fog test and an outdoor test. A commercial weathering steel 09CuPCrNi was used for comparison. The corrosion resistance of steels A and B with homogeneous microstructures was better than that of the commercial weathering steel 09CuPCrNi in the salt fog test. Steel A with an ultra-low-carbon content had far less weathering resistance than the other steels in the outdoor test. Selective corrosion of large pearlite produces stress in initial corrosion product films. Uniform corrosion product films with few cracks tend to form on homogeneous microstructures such as ferrite and bainite, and this is advantageous for the formation of a compact rust layer in the initial stage of atmospheric corrosion. However, uniform microstructures will result in over even interfaces between rust layers and bases, which will lead to frequent peeling of rust layers from bases because stress is induced by large temperature fluctuations and wet-dry alternations. Protection of the rust layer on a low alloy steel is dependent on the rust density and the bonding performance of the rust-base rather than the proportion of the rust phase in the initial stage of atmospheric corrosion. These results indicate that homogenous microstructures, proper amounts of carbon content and fine carbon-rich phases that are produced by appropriate processes are beneficial for the corrosion resistance of steels.     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

The corrosion resistance of ultra-low carbon bainitic steel

The corrosion resistance of ultra-low carbon bainitic (ULCB) steel was compared with a weathering steel 09CuPCrNi through accelerated corrosion tests. The results indicated that the corrosion resistance was almost the same for ULCB and 09CuPCrNi based on the weight loss. It can be seen that the grain refinement did not deteriorate corrosion resistance property. The homogeneous microstructure, lower carbon content and random distributing ∑3 boundary could effectively increase the corrosion resistance of the ULCB steel. The characteristics of the rust layers indicated that the inner rust layer contained nanocrystalline Fe_3−xO₄ particles, while copper and chromium alloying additions were enriched at the rust layer and substrate interface in ULCB steel. These factors played important roles in forming a compact protective rust layer.     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明:两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。     

Q500qENH高性能耐候钢在高架桥工程焊接技术与应用

耐候钢在国内迅速发展,但大多数使用Q345等级以下耐候钢,Q500等级及以上的耐候钢在工程上应用的比较少。文中在对国内耐候钢桥梁进行全面梳理的基础上,依托G109线(忠和傅家窑立交至八里湾)改扩建工程钢结构桥梁项目,对Q500qENH高性能耐候钢及相应焊材的耐腐蚀性能、碳当量等进行计算,分析其防腐和焊接性能。结果表明,钢材和焊接材料耐大气腐蚀系数(I)均大于6,说明其耐腐蚀性能良好;钢材碳当量(CE)大于40%,说明钢材强度增加的同时其焊接性能受到一定的影响;同时对Q500qENH高性能耐候钢采用焊条电弧焊和埋弧焊进行施焊,并进行外观检查、超声检测、力学性能试验及宏观金相试验等焊接工艺评定检验,分析和评价其焊接性能,总结出适用于Q500qENH高性能耐候钢的焊接工艺方法和焊接参数,以期为类似工程项目的焊接施工提供经验借鉴。 创新点： 采用Q500qENH高强度耐候钢作为钢结构组合梁下翼缘板,并分析总结适用于Q500qENH高强度耐候钢焊接工艺方法。     

耐候钢及其腐蚀产物的研究概况

介绍了耐候钢的发展、国内外使用及研究状况，概述了合金元素对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响及其作用机制的研究进展，并对腐蚀产物的组成、锈层形成及其演变的电化学过程方面的研究进行了介绍，对今后耐候钢的研究与发展前景提出了展望。     

Abnormal relationship between rust particles size and rust layer compactness of weathering steels

In order to reveal evolution of the rust layer during atmospheric corrosion, commercial weathering steel (WS) 09CuPCrNi and a recently developed bainite WS were subjected to a salt fog test. The protection and compactness of the rust layer were evaluated by electrochemical analysis, absorption-desorption test, etc. The experimental results indicate that more compact rust layer could be derived from the rust particles with larger size. The well-established notion that the rust particle growth can induce the decrement of corrosion resistance of WS. However, the present investigation shows that the notion might not be universally accurate. The unusual result means that the rust particles might grow anisotropically during corrosion.