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。     

贝氏体钢模拟沿海大气腐蚀研究

为了研制一种耐沿海大气腐蚀的钢种,通过添加Cu、P和Ni元素,设计出了一种低碳贝氏体耐候钢,采用干湿交替加速腐蚀实验对其耐沿海大气腐蚀性能进行模拟,并对腐蚀产物进行XRD和扫描电镜分析,确定其耐蚀性能。经过实验验证:该低碳贝氏体耐候钢的耐蚀性优于耐候钢09Cu PCr Ni和低合金钢Q345,主要是由于所添加合金元素的联合作用及贝氏体组织的形成。     

铝对4Cr1.5Ni耐候钢组织和耐候性的影响

耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能,但传统耐候钢尚无法应用于高湿热海洋大气环境,相关报道指出其在万宁暴晒8年后出现腐蚀加速现象。为了满足海洋工程发展的需要,优化传统耐候钢或开发新型耐候钢尤为重要。以传统低碳钢成分为基础,同时考虑红土镍矿资源,设计4Cr1.5Ni和4Cr1.5Ni0.8Al两种新型耐候钢,采用室内干湿循环腐蚀加速试验模拟高湿热海洋大气环境,结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学方法等表征手段研究新型耐候钢的组织和耐候性,着重分析了添加铝元素对试验钢微观组织、腐蚀初期锈层形貌、物相组成和保护能力的影响,相关结果可以为开发适用于高湿热海洋大气环境的新型耐候钢提供参考。结果表明,4Cr1.5Ni钢组织为铁素体和马氏体,4Cr1.5Ni0.8Al钢组织为铁素体和少量珠光体,添加铝元素会促进铁素体的形成。添加铝元素减小了4Cr1.5Ni钢的腐蚀速率、锈层厚度和腐蚀电流密度,增大了腐蚀电位和锈层电阻。4Cr1.5Ni0.8Al钢的α/γ(α-FeOOH/γ-FeOOH)值是4Cr1.5Ni钢的2.5倍...     

微合金耐候耐蚀钢产品研发达到国内领先水平

正耐蚀钢(Weathering Steel)是一种能够有效抵御大气或某种环境腐蚀的钢种,通常加入合金元素Cu、P、Cr、Ni等,表面会形成致密的锈层来保护钢基体避免进一步的腐蚀。但镍铁价格贵,镍铁的加入会增加钢铁工业的生产成本,如何在不降低钢种的耐候耐蚀性能的前提下,开发出节约型耐候耐蚀钢。公司从2010年开始相关技术研究,通过Cr、Cu、Sb的优化配比,提出低Ni的09CrCuSb     

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。     

HRB500aE抗震耐蚀钢筋在亚硫酸钠溶液中的腐蚀行为

在亚硫酸钠溶液干湿交替环境中,对新研发的耐工业大气环境腐蚀抗震钢筋HRB500aE及对比材料HRB400普通钢筋开展周期性腐蚀试验,探讨其在模拟工业大气环境下的腐蚀行为。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析在不同腐蚀阶段,耐蚀钢筋的表面形貌和锈层结构。结果表明,试验钢经过72 h腐蚀后内锈层形成致密的α-FeOOH结构,其耐蚀性及力学性能均明显优于普通钢筋。Cr、Ni、Cu的添加使耐蚀钢筋HRB500aE基体的腐蚀敏感性大大降低,且随着在亚硫酸钠环境下腐蚀时间的延长,其腐蚀敏感性基本稳定。耐蚀钢筋HRB500aE的锈层为双层结构,且Cu和Ni在其内锈层中出现富集,有助于形成致密的内锈层。     

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...     

高耐候结构用Q355GNH钢的开发与性能研究

通过对高耐候钢产品的性能要求分析,本试验钢在成分设计上以Cu、P为基,添加少量Cr、Ni,并制定相应的轧制及卷取工艺而成功开发了355强度级别的高耐候结构用钢.对该试验钢的各项性能进行检测,同时根据其成分设计进行了耐腐蚀性能预测,并利用实验室加速腐蚀试验方法对Q355GNH试验钢及Q345B对比钢的腐蚀速率以及其锈层构...     

NSB耐蚀钢在NaCl溶液干湿交替作用下的电化学腐蚀行为

采用电化学极化曲线和阻抗谱测试方法,研究了马钢所生产NSB耐蚀船板钢在不同浓度Na Cl溶液干湿交替作用下的电化学腐蚀特征。结果表明:NSB耐蚀钢干湿交替循环试样在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电流密度最大,干湿交替循环在钢基体表面形成内外双锈层。红外光谱锈层相组成分析表明:干湿交替循环试样的腐蚀锈层中都含有Fe3O4和γ-Fe OOH,较高浓度的Na Cl溶液能够抑制α-Fe OOH的生成而促进β-Fe OOH的形成。     

稀土Ce,La对Q345B钢在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为的影响

通过周浸实验、失重分析、交流阻抗谱测试、动电位极化曲线和SEM等方法,对含有徽量稀土铈(Ce)和镧(La)的Q345BRe钢和普通Q345B钢在模拟工业大气腐蚀环境下,进行了耐腐蚀性能比较实验.结果表明,复合加入稀土铈和镧后,Q345B钢耐蚀性能获得了明显的提高,腐蚀形貌也发生了变化.     

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.      

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。     

加速腐蚀环境下高强耐候钢Q450NQR1的耐蚀性能研究

Q450NQR1是以Cu,Cr,Ni合金化为主的屈服强度达450 MPa以上的高强耐候钢,其耐大气腐蚀性能是决定使用性能的重要指标之一.通常利用加速腐蚀试验采用失重法表征耐候钢的耐大气腐蚀性能.通过周期浸润模拟加速腐蚀试验,对比研究了高强耐大气腐蚀钢Q450NQR1和普碳钢Q345qD的加速腐蚀性能,并用XRD对锈层的相组成进行了分析.结果表明:在试验条件下,Q450NQR1的腐蚀失重量和失重速率明显低于普通碳钢Q345qD.Q450NQR1表面锈层主要由保护性较好的α-FeOOH相组成,该锈层为基体提供了良好而稳定的保护作用.     

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。     

W400QN钢的耐大气腐蚀性能研究

对武钢研制的W400QN耐候钢和对比Q345钢在青岛大气曝晒场进行了5年的大气暴露试验,采用电化学方法研究了试验钢带锈样的耐蚀性能,结果表明,W400QN钢的耐蚀性优于Q345钢的耐蚀性,试验钢在青岛大气暴露的腐蚀规律符合公式.     

pH值对货油舱用耐蚀钢腐蚀特性的影响

针对油轮货油舱底部的高氯离子强酸性腐蚀环境,参照了IMO《货油舱用耐蚀钢实验程序》的要求,深入研究了腐蚀溶液的pH值对其腐蚀特性的影响,对比分析了普通E36级船板钢以及等强度级别的耐蚀船板钢腐蚀行为的差异.研究结果表明,pH值对钢的腐蚀速率有显著影响.pH＜3.0时,耐蚀钢的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀性能明显优于传统钢;pH≥3.0时,耐蚀钢和传统钢的腐蚀速率未表现出明显差异.强酸性氯离子环境下,实验钢的纯净度、微量耐蚀合金设计、显微组织共同决定了其耐腐蚀性能.钢中的非金属夹杂物是诱发局部腐蚀的主要原因;Cu、Ni、Sn元素的复合添加能显著提高耐蚀钢的腐蚀电位,同时耐蚀合金元素在锈层内部富集,提高了耐蚀钢表面锈层的致密性与稳定性;单一均匀的贝氏体显微组织有利于提高实验钢在酸性氯离子环境下的耐蚀性能,这主要是由于贝氏体组织中富碳相较少且分布均匀.     

低合金高强度耐候钢Corten Cr2的耐腐蚀性

通过盐雾箱加速腐蚀试验和交流阻抗的测试,研究了3mm板Corten A钢(/%:0.59C、0.16Si、0.31Mn、0.14P、0.009S、0.49Ni、0.52Cr、0.35Cu)和Corten Cr2钢(/%:0.59C、0.16Si、0.30Mn、0.14P、0.012S、1.00Ni、1.94Cr、0.36Cu)的耐腐蚀性,并用扫描电镜和能谱分析法分析了锈层、基体的组织、成分和耐蚀机理。结果表明,在5%氯化钠盐雾腐蚀120 h后Corten Cr2钢的平均腐蚀速率为Corten A钢的65.86%;Corten Cr2钢腐蚀层表面和钢板表面Cr原子百分比和氧化铬的富集程度均高于Corten A钢。     

高强度耐大气腐蚀塔桅结构用钢板的研制开发

对高强度耐大气腐蚀钢进行了 Cu、Cr、Ni、Nb合金化处理 ,配合冶炼、控温轧制等生产工艺 ,开发研制了屈服强度达到 390 MPa的高强耐大气腐蚀钢板。结果表明 ,该钢具有高强度、强韧性及良好的焊接和耐大气腐蚀等性能 ,其年腐蚀率小于 0 .0 2 5 mm / a。     

耐火耐候钢的耐腐蚀性能研究

利用Cu、Mo元素在腐蚀环境下的耐蚀作用以及Cu-Mn-Mo元素耐蚀的协同作用,研究出低成本、耐火、耐工业大气腐蚀、抗震新钢种。该钢种具有较好耐大气腐蚀性能,在模拟工业大气腐蚀60个干湿交替周期后,内锈层组织致密,锈层与基体结合紧密,表现出良好的耐工业大气腐蚀性能。     

高性能Q460耐火耐候结构用钢的研发

以低C- Mn为基体,辅以钼、铜、铬、镍等元素合金化,采用实验室冶炼及轧制,配合合理的控轧控冷工艺,研发了Q460级别耐火耐候抗震结构用钢。对试制的钢板进行了力学性能、高温耐火性能及耐大气腐蚀性能检验,并进行分析。结果表明,Q460钢韧性和塑性优异,屈强比低,具有较好的抗震性,600 ℃保温3 h耐火及耐大气腐蚀性能良好,完全满足高性能建筑结构钢的要求。