Sn对耐候钢高湿热海洋大气环境下耐蚀性能的影响

采用周浸腐蚀试验机、扫描电镜（SEM）、电化学工作站等,研究了含锡耐候钢和传统耐候钢在模拟高湿热海洋大气环境中的腐蚀行为规律,探讨了Sn元素对传统耐候钢耐高湿热海洋大气腐蚀性能的影响。结果表明：锡元素加入耐候钢中可以降低腐蚀速率,让锈层更均匀地生成,提高锈层的自腐蚀电位,降低锈层自腐蚀电流密度,对耐候钢阳极溶解起抑制作用,同时使锈层电阻Rr及与基体结合处的反应电阻Rt升高,增强锈层对钢基体的保护,有利于耐候钢耐海洋大气腐蚀性能的提升。     

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。     

耐候钢表面稳定锈层形成机理的研究

研究了耐候钢在青岛近海大气中曝晒3a的腐蚀行为, 观察测定了锈层与基体的界面形貌、相组成及锈层中合金元素的分布.结果表明,腐蚀3a的 耐候钢表面锈层有明显的分层现象;内锈层组织致密,主要有各向同性的α-FeOOH构成,在 偏光下检测消光;外锈层有γ—FeOOH和Fe2O3构成,在偏光下检测炫光;在内锈层中有 合金元素的富集.     

暴露2年的碳钢与耐候钢表面锈层分析

测量了碳钢与耐候钢在海南地区大气中的腐蚀速率，分析了锈层的组成及合金元素的分布。结果表明，腐蚀2年的碳钢锈层是疏松多孔的块状锈层；耐候钢锈层是较致密的片状锈层，内锈层主要由α-FeOOH组成。疏松锈层含有S，致密锈层含有Cr。分析了两者在锈层中的作用。     

海洋大气暴露3年的碳钢与耐候钢表面锈层分析

通过对碳钢与耐候钢在海南，青岛两地挂片4年的大气腐蚀速率测定，对挂片表面锈层结构的观察，以及对锈层的组成和合金元素分布和分析，结果表明，在海洋大气环境下，耐候钢相对于碳钢未表现出明显的抗大气腐蚀性能，耐候钢表面锈层由比较致密的片状内锈层和疏松外锈层组成，内锈层主要是α－FeOOH，外锈层是α－FeOOH,γ-FeOOH,Fe3O4，碳钢表面锈层是由α－FeOOH,γ-FeOOH,Fe3O4组成的疏松单层结构，在青岛挂片表面锈层中发现了Cl元素的均匀分布，在海南挂片锈层中含有S,Cl,Cr等元素的局部富集，分析了S，Cl,Cr三者在锈层中的作用。     

表面涂层改性技术在提高耐候钢抗海洋性大气腐蚀中的应用

表面涂层改性处理的耐候钢挂片在2年的海洋性大气环境下暴晒,其腐蚀率是原耐候钢挂片腐蚀率的1／6。采用偏光、红外吸收、X射线衍射及EPAM对挂片锈层结构和组成进行了分析,发现碳钢、耐候钢表面锈层主要由γ-FeOOH、α-FeOOH及Fe3O4组成。α-FeOOH趋向在钢铁表面分布。改性涂层处理可以加速耐候钢表面生成保护性致密锈层,该锈层中富集有大量Cr,而碳钢挂片、裸露耐候钢挂片、涂层耐候钢挂片表面疏松锈层中没有Cr的富集。     

耐火耐候钢在工业和海洋大气环境中的腐蚀行为研究

通过干湿交替腐蚀试验、扫描电镜和XRD等研究了耐火耐候钢在工业大气和海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明:耐火耐候钢在工业大气环境中的腐蚀速率低于海洋大气环境中的腐蚀速率,工业大气环境会促进耐火耐候钢锈层中α-FeOOH的生成,而海洋大气环境中形成的锈层中有β-FeOOH生成。在这两种大气环境中产生的锈层的形貌有差异,耐火耐候钢在不同大气环境中发生腐蚀的机制也不相同。     

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.     

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。     

低合金高强度耐候钢在干湿交替环境下模拟工业大气的腐蚀行为研究

对低合金高强度07MnVTiNb耐候钢的耐工业大气腐蚀性能进行了研究。介绍了07MnVTiNb耐候钢在干湿交替过程中的腐蚀行为。利用扫描电镜观察了试样表面的腐蚀形貌。采用电化学工作站对07MnVTiNb钢的电化学腐蚀特征进行了分析。测量了动电位极化曲线、交流阻抗。结果表明:07MnVTiNb钢在工业大气环境中的腐蚀为均匀腐蚀,腐蚀速率随时间的延长而呈减小趋势,试样的动电位极化曲线电流密度逐渐增大。α-FeOOH的生成表明腐蚀后期的锈层致密性良好。     

新型免涂装建筑用耐候钢的耐蚀性

添加微量Cr、Cu、Ni和Mo元素开发了免涂装建筑用耐候钢,通过周期浸润加速腐蚀试验和电化学腐蚀试验,对比分析了普通碳素钢和耐候钢在模拟工业大气和海洋大气环境中的耐腐蚀性能。结果表明:耐候钢的抗拉强度、屈服强度和-40℃冲击功均明显高于普通碳素钢的,具有较好的强度和低温冲击性能;在模拟工业大气和海洋大气中,耐候钢的腐蚀速率明显小于碳素钢的;随着腐蚀时间延长,碳素钢和耐候钢锈层中Fe3O4含量逐渐增加,碳素钢中β-FeOOH含量先减小而后增大,α-FeOOH相与γ-FeOOH相的体积比(α/γ)值先增大而后减小,而耐候钢中β-FeOOH含量不断减小,α/γ值逐渐增大,表明β-FeOOH和γ-FeOOH有朝着更加稳定的α-FeOOH转变的趋势;周期浸润加速腐蚀试验和电化学腐蚀试验结果相吻合,即耐候钢的耐腐蚀性能优于碳素钢的。     

高镍钢和传统耐候钢在马尔代夫严酷海洋大气环境中的腐蚀行为研究

通过室外暴晒实验,对比研究了高镍钢和耐候钢在马尔代夫严酷海洋大气环境中的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜和X射线衍射技术等分析了两种材料的表面腐蚀产物相组成和基体腐蚀形貌,并结合电化学阻抗谱测试对比了两种钢材腐蚀产物膜的耐蚀性能。结果表明,在严酷海洋大气环境中,传统耐候钢和高镍钢表面均出现较为致密的锈层,且锈层主要由Fe_3O_4,α-FeOOH,γ-FeOOH和β-FeOOH结晶相组成。然而,由于添加了Ni,高镍钢表面锈层更加致密,对Cl-抵抗作用更强,且锈层保护性指数α/γ更高,因此能够对基体提供更好的防护效果。电化学阻抗谱测量结果也表明,高镍钢表面腐蚀产物膜电阻值更大,具有更好的保护作用,从而降低了高镍钢在严酷海洋大气环境中的腐蚀速率。     

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。     

锈层离子选择性对耐候钢抗海洋性大气腐蚀性能的影响

为阐明耐钢表面稳定锈层的抗大气腐蚀机制,研究了人工制备锈蚀层的离子选择性,实验结果表明,在海洋大气中腐蚀4a的耐候钢表面的锈钢产生了分层现象,其内锈层具有较好的阳离子选择性能,阻碍了Cl^-的进入,合金元素在钢腐蚀过程中的重新分配提高了锈层和近界面基体中合金元素的含量。保证了该耐候钢在近海大气中具有较好的抗大气腐蚀性能。     

桥梁耐候钢在含Cl~-离子环境中的腐蚀行为

选择3种Ni含量为3.5%的桥梁钢,采用干湿周浸加速腐蚀实验模拟海洋大气环境下桥梁钢的耐腐蚀性能变化,并利用金相显微镜、XRD和SEM等分析了不同Mn和Cu含量桥梁耐候钢组织以及其腐蚀不同时间的腐蚀形貌和锈层特征.结果表明:桥梁耐候钢的组织由准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;随着Mn含量的增加,钢的耐蚀性能增加;Ni和Mn在锈层中均匀分布,Cu在锈层的缝隙或孔洞等缺陷处富集.锈层主要由Fe_3O_4,γFeOOH和α-FeOOH组成,腐蚀不同时间后的试样锈层组成相有所不同;γ-FeOOH和α-FeOOH与钢的腐蚀速率密切相关;增加Mn含量可以促进γ-FeOOH和α-FeOOH的生成,同时抑制γFeOOH和αFeOOH的晶粒长大.     

碳钢和耐候钢在北京城市大气环境中初期腐蚀行为

对碳钢和耐候钢在北京城市大气中的初期腐蚀行为进行了研究．主要采用金相、扫描电镜、X-射线衍射方法分析和探讨了初期腐蚀层形貌、腐蚀产物和合金元素的分布．结果表明：在腐蚀初期，耐候钢表面生成的锈层较碳钢致密，裂纹和孔洞相对较少；25d后碳钢和耐候钢局部都出现了分层现象。腐蚀产物没有区别，差别主要是锈层中合金元素的作用．耐候钢锈层中有Cu、Cr合金元素的析出，聚集在裂纹处可抵御大气中水气及其有害离子的侵入，防止基体金属进一步腐蚀．     

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。     

含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织及性能

分析了含Ti耐海水腐蚀钢的显微组织和力学性能,并利用周期浸润腐蚀实验研究了其在模拟海洋环境下的腐蚀演化行为。结果表明:该耐海水腐蚀钢的显微组织主要为多边形铁素体,屈服强度达到390MPa以上;耐候钢腐蚀初期腐蚀速率较快,腐蚀速率随时间增加而减小;与普通的Q345钢相比,该钢在模拟海洋环境中有优异的抗腐蚀性能,相对腐蚀速率小于55%;耐候钢锈层表面的腐蚀产物主要以α-FeOOH和γ-FeOOH为主,含有少量Fe_2O_3和Fe_3O_4。     

Cu、Cr、Ni元素对高强耐候钢腐蚀稳定性的影响

高强耐候钢化学成分中的Cu、Cr和Ni可有效促进含α-FeOOH稳定化锈层的形成,使钢的耐大气腐蚀性能得以提高。通过试验,Cu质量分数由0.35%降至0.22%,Cr质量分数由0.60%降至0.40%,Ni质量分数由0.25%降至0.13%时,钢的相对腐蚀速率由48.23%降至48.94%,腐蚀速率基本不变,均满足55%相对腐蚀率的要求,表明Cu、Cr和Ni含量在一定范围内波动不会对高强耐候钢的耐腐蚀性能产生明显影响,耐腐蚀性能稳定。