组织类型对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响

目前,有关耐候钢不同显微组织对其耐大气腐蚀性能的影响研究不多.以不同的热处理工艺得到同组分不同组织的耐候钢,通过周侵腐蚀、电化学、锈层微观分析等方法研究了耐候钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为.结果表明:铁素体+珠光体试验钢锈层中缺陷较多,有较多的空洞和裂纹;马氏体钢耐候性优于针状铁素体钢,针状铁素体钢耐候性优于珠光体+铁素体钢;马氏体钢锈层极化曲线的阳极部分受到了阻碍,腐蚀电位正移,耐蚀性得到提高.     

珠光体组织对重轨钢U71Mn腐蚀行为的影响

通过实验室加速腐蚀试验研究了不同珠光体片层间距重轨钢在模拟大气环境中的腐蚀行为,采用场发射电镜、XRD、电化学测试等方法对重轨钢组织和腐蚀结果进行了表征.不同冷却制度下所得实验用U71Mn重轨钢珠光体片层间距为155 nm、241 nm、340 nm、446 nm.随腐蚀时间延长和珠光体片层间距减小,腐蚀失重和腐蚀速率明显下降,珠光体片层间距为155 nm时,腐蚀速率最小,为0.0014 mg·cm-2·h-1.四种试样锈层中均含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4,当珠光体片层间距减小到241 nm以下,α-FeOOH峰值明显增强,腐蚀产物中最先出现少量α-Fe2O3,锈层形貌较为致密.珠光体组织片层间距从446 nm减小到155 nm,形成致密的保护性锈层的时间从240 h提前120 h,内锈层厚度和致密性明显提高,腐蚀480 h后珠光体片层间距最小的实验钢腐蚀电流最小,腐蚀电位最大,抗大气腐蚀性能最好.     

海洋大气环境下稀土及铌微合金钢的腐蚀行为研究

为给微合金钢的设计开发理论提供数据支撑,通过显微组织表征、干湿交替循环试验、中性盐雾试验和电化学分析等测试手段研究了稀土微合金钢和铌微合金钢在海洋大气环境中的腐蚀行为,对比分析了其耐腐蚀性能.结果表明:微合金钢的显微组织由铁素体和珠光体组成,并且铌微合金化有助于细化晶粒并能阻碍珠光体组织的形成.在腐蚀初期锈层的主要成分为γ-Fe2O3,γ-FeOOH,对于基体的保护性并不明显.随着暴露周期的延长,γ-FeOOH逐渐转化为α-FeOOH,提高了锈层对基体的保护作用,从而使腐蚀电流密度下降,提升了 2种钢的耐腐蚀性能.经过较长周期腐蚀后,铌微合金钢中晶粒的细化有利于增加表面锈层的致密性,α-FeOOH的含量相对较高,从而减慢了腐蚀速率.因此,相对于稀土微合金钢,铌微合金钢显示出更好的耐大气腐蚀性能.     

低温高锰钢的局部腐蚀行为研究

采用间浸腐蚀试验、极化曲线测试、扫描观察(SEM)和透射电镜观察(TEM)等方法研究了在3.5%NaCl溶液中添加氧化剂以及敏化处理对低温高锰钢局部腐蚀性能的影响。结果表明:经间浸腐蚀试验后,各试样均主要发生全面非均匀腐蚀,局部可见点腐蚀特征。试样在3.5%NaCl溶液中腐蚀产生的锈层疏松,在3.5%NaCl+0.25%Na₂S₂O₈溶液中腐蚀,试验初期自腐蚀电流密度提高两个数量级,在较短时间内产生致密的锈层,阻止了试验后期腐蚀向内层的快速扩展,试样平均腐蚀速率降低,点腐蚀深度减小。800 ℃×5 h敏化处理后,高锰钢的组织结构没有发生改变,晶界析出了断续分布的碳化物,其抗腐蚀性能与原始态相当,极化曲线印证了这一结果。     

氧化铁皮微观组织对热轧带钢耐侯性能的影响

通过加速腐蚀实验研究4种氧化铁皮组织对热轧带钢腐蚀性能的影响。实验结果表明,经过80周期的加速腐蚀后,组织由Fe_3O_4和FeO构成的氧化铁皮最耐腐蚀。组织由Fe_3O_4、共析产物(Fe_3O_4+Fe)构成的氧化铁皮耐腐蚀性能最差。在腐蚀初期,腐蚀产物在氧化铁皮表面的缺陷处优先形核,随后外锈层形成。随着外锈层逐渐长大,在氧化铁皮缺陷处形成的腐蚀产物的体积变大。氧化铁皮缺陷处会形成裂纹并扩展到基体,形成内锈层的腐蚀核。在腐蚀后期,外锈层厚度继续长大,结合面处的腐蚀核长大形成内锈层,这时氧化铁皮失去保护作用。     

Si对碳钢耐大气腐蚀性能的影响

通过周浸加速腐蚀试验,采用SEM观察腐蚀试样表面和截面形貌,X射线能潽(EDAX)对锈层截面进行分析,X射线衍射(XRD)测定腐蚀产物的物相组成,在利用废钢中残Cu、P的基础上,研究Si对碳钢耐大气腐蚀性能的影响.结果表明,Cu、P能明显提高钢的耐腐蚀性能,而在模拟工业大气条件下Si的加入一定程度上减弱了钢的耐蚀性.     

耐候H型钢耐大气腐蚀性能的研究

为了研究耐候H型钢在不同冷却工艺下的基体组织类型对其耐大气腐蚀性能的影响,对耐候H型钢热轧结束后采用轧后空冷、轧后随炉冷及轧后水冷3种冷却方式,分别获得了铁素体+贝氏体、铁素体+珠光体及全贝氏体3种不同的基体组织.利用周期浸润试验模拟了不同基体组织类型的耐候H型钢在大气环境中的腐蚀行为.对腐蚀后的带锈试样进行了失重分析...     

Hy-130焊件应力腐蚀开裂的断口组织和显微组织分析

本文对在3.5％的氯化钠溶液中进行抗应力腐蚀开裂(SCC)试验的Hy-130钢焊缝金属的单边缺口悬臂梁试样进行了断口组织和显微组织分析。焊件是使用标准焊条和具有基体金属成分的焊条通过钨极气体保护焊(GTA)、气体保护金属极电弧焊(GMA)和惰性气体保护金属极电弧焊(SMA)工艺制备的。其中某些试样以焊接状态进行试验,而其它试样在试验前进行了热处理。本研究的目的在于,使断口形貌和相应的显微组织与各种焊接状态及热处理状态的焊缝金属的抗应力腐蚀开裂性能相关连。研究发现用细小焊珠低熔敷速率的钨极气体保护焊(GTA)焊接工艺焊制的焊件具有最高的抗应力腐蚀开裂性能。因为这种焊接工艺使熔敷状态的焊接金属再加热,因此产生了一种均匀而晶粒细化的回火状态的显微组织,它主要因显微孔穴聚集而引起断裂。气体保护和惰性气体保护金属极电弧焊焊件中均产生粗晶粒的不均匀的显微组织。用这两种工艺焊制的试样均产生解理断裂。对钨极气体保护焊焊件进行热处理而故意使显微组织晶粒粗化,结果导致晶间断裂和抗应力腐蚀开裂性能的显著降低。另一方面,对钨极气体保护焊件进行热处理使显微组织晶粒细化,结果导致由于显微孔穴聚集而产生的断裂并改进了抗应力腐蚀开裂性能。焊接金属中主要合金元素含量的有限变化对抗应力腐蚀开裂没有明显的影响。     

含Mo低合金钢在模拟酸性海洋大气环境中的腐蚀规律研究

采用周期浸润腐蚀实验模拟酸性海洋大气环境,通过失重实验、电化学实验、扫描电镜及能谱、X射线衍射光谱等分析含Mo低合金钢的腐蚀行为和耐蚀机理。结果表明:Mo质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%低合金钢的显微组织包含铁素体和珠光体,腐蚀前期Mo含量较少(0.2%～0.8%)的低合金钢的腐蚀产物没有出现明显分层,腐蚀中后期所有试样开始出现明显的分层;含Mo低合金钢的锈层厚度随着时间的延长而变厚,其中Mo含量为0.4%钢材的内锈层较为致密,与基体的裂缝较小,锈层保护性较好;5种含Mo低合金钢的腐蚀速率随着周浸时间的增长整体呈先上升后下降的趋势;当Mo含量为0.2%～0.4%时,对改善耐蚀性的作用影响较大,Mo含量为0.6%～1.0%时,对改善耐蚀性的作用影响较小,该结果与锈层分析、失重测试的结果一致。     

实验室模拟酸性土壤中钢材的加速腐蚀

为了获得高效可靠的实验室土壤加速腐蚀方法,以硅藻土为腐蚀介质,加入各种无机盐离子,用H₂SO₄调整溶液pH值,模拟酸性土壤,对Q235钢和907A低合金钢进行实验室加速腐蚀试验。用失重法计算腐蚀速率并统计锈层覆盖率,采用扫描电镜及X射线衍射分析腐蚀产物的结构和成分。对Q235钢在实际土壤和模拟酸性土壤中的腐蚀情况进行了对比,并比较了Q235钢和907A低合金钢的耐土壤腐蚀性。结果表明:Q235钢在2种土壤环境中腐蚀过程类似,锈层形貌类似,同时锈层产物物相一致,成分主要为α-FeOOH,γ-FeOOH,Fe₃O₄,Fe₂O₃;模拟土壤能够很好地模拟真实土壤的腐蚀性,模拟土壤中pH值及盐含量的变化会加速腐蚀,使得模拟酸性土壤具有很好的加速性;模拟的酸性土壤室内加速腐蚀能够很好地区分Q235钢和907A低合金钢的耐土壤腐蚀性能,前者腐蚀速率约为后者的2倍。     

耐候钢锈层组织成分及其耐腐蚀机制分析

过去对耐候钢耐腐蚀性机理的研究,锈层初期生长因素考虑较少.模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,对试验钢进行了腐蚀失重分析;通过扫描电镜、X射线衍射、阳极极化等手段对锈层进行分析.主要研究耐候钢和碳钢的锈层组织和电化学性能.结果表明:腐蚀初期耐候钢的锈层组织成分以α-FeOOH为主;碳钢的锈层组织成分以Fe2O3为主.α-FeOOH晶体枝晶纤细,锈层致密,具有保护性;Fe2O3枝晶粗大,锈层疏松多孔,不具有保护性;耐候钢锈层具有钝化作用,对基体有很好的保护性.     

冷轧普碳黑退钢带不耐酸腐蚀原因及影响因素分析

对某公司生产的Q235钢冷轧黑退钢带镀锌前酸蚀后出现花斑及蚀坑的原因进行了分析,并通过腐蚀试验分析了影响普碳钢带耐酸腐蚀性的主要因素。结果表明：该冷轧黑退钢带酸洗时出现花斑和蚀坑等缺陷主要是由于其表层显微组织不均匀,珠光体呈聚集团状分布造成的;影响普碳钢带耐酸腐蚀性的因素主要有钢带的材质及组织状态;在相同的酸蚀条件下,钢中的碳含量越高,钢的组织变形越大,钢带越容易被腐蚀。     

耐侯钢的研究与发展现状

回顾了近年来耐侯钢研究的进展概况，重点总结了耐侯钢的实验研究方法、锈层的形成机制、锈层的显微组织及生长过程中的影响因素，分析了钢的腐蚀防护情况。     

不同热处理对V150钻杆材料性能的影响

随着酸性油气田的陆续出现,钻杆在酸性环境下腐蚀性能的研究显得尤为重要。采用金相显微镜、万能试验机、冲击试验机、扫描电镜、能谱仪等对不同热处理后V150钻杆材料的性能进行了研究。结果表明:热处理可以提高V150钻杆材料的抗硫化氢应力腐蚀(SSC)性能及氢致开裂(HIC)性能;二次回火对V150钻杆材料的力学性能及腐蚀性能影响不大。夹杂和缺陷是导致V150钻杆材料抗SSC性能降低的主要原因。HIC试验后试样的主要腐蚀产物为Fe和Mn的硫化物,Cu,Ni等元素有利于提高G105钻杆材料的抗HIC敏感性。     

Q235B钢在船舶尾气脱硫液中的腐蚀行为

碱液脱硫是当前尾气处理领域的研究热点,产生的脱硫液是一个新的腐蚀体系.为了探究船舶尾气脱硫液对Q235B钢的腐蚀影响,通过浸泡试验并结合失重法,研究了Q235B钢在船舶尾气脱硫液中的腐蚀行为,并利用SEM、EDS、EPMA和XRD对浸泡后样品的锈层结构、组成、元素分布以及表面形貌进行分析.结果表明:腐蚀初期,碳钢表面沉积一层墨绿色絮状腐蚀产物,微观结构为花瓣状,主要成分为Fe(OH) 2,Fe(OH)3、Fe2O3·H2O,腐蚀类型以全面腐蚀为主;随着腐蚀时间延长,腐蚀产物发生变化,腐蚀受到抑制;在腐蚀35 d后,腐蚀转而以点蚀为主,红褐色的腐蚀产物为团簇状且致密排布,主要成分为Fe2O3·H2O、Fe3O4、FeSO4·4H2O.基于试验结果,推导出Q235B钢在脱硫液中的腐蚀机理:腐蚀初期主要以吸氧腐蚀为主;随着时间延长腐蚀受到抑制,腐蚀以FeSO4的氧化水解形成酸、酸的循环再生机制进行.     

Cr含量对X120级管线钢组织及耐酸性腐蚀性能的影响

运用SEM,TEM和失重法研究了Cr元素对X120级管线钢力学性能及耐CO2/H2S腐蚀性能的影响。力学性能结果表明:四种实验钢显微组织均为回火马氏体,力学性能均达到API 5L标准中X120级别,且随Cr含量增加,板条束数量增加,宽度变窄,使得屈服强度和抗拉强度逐渐增大;钢中析出物主要为(Nb,Ti)(C,N),当Cr含量达到3%(质量分数)时,析出物中发现极少量Cr。腐蚀实验结果表明:在CO2/H2S环境下,四种钢腐蚀产物膜均分为两层,内层主要为CO2腐蚀产物FeCO3,外层是FeS;Cr主要存在于腐蚀产物膜的内层,且随钢中Cr含量的增加,Cr在内层腐蚀产物中的富集量加大;钢中的Cr元素使腐蚀产物膜变得致密且具有离子选择性,阻止腐蚀液中的阴离子到达基体,进而提高钢的耐CO2/H2S腐蚀性能。     

经济型耐大气腐蚀钢大气曝晒腐蚀性能研究

随着耐大气腐蚀钢的应用越来越广泛,掌握其耐大气腐蚀性能显得十分重要.采用电化学方法、电子探针等手段对JT345经济型耐大气腐蚀钢在北京、青岛、沈阳3地1年大气曝晒的试样进行分析研究,并采用Q235B和Corten A钢作为对比钢.电化学试验表明,大气腐蚀过程中生成的锈层,使电化学阳极过程受到显著的阻滞.电子探针与电子能谱分析结果表明,JT345钢的内锈层存在有效合金元素的富集,使内锈层结实、致密、牢固,抑制了腐蚀性物质的侵入,保护了基体金属.结果表明JT345经济型耐候钢具有优良的耐蚀性能,腐蚀率接近CortenA的水平,随着曝晒时间的延长,腐蚀率还将显著地下降,JT345钢的耐大气腐蚀的优越性将会更加充分体现出来.     

低合金钢WNHS355和E36在海水中的腐蚀性能

为了研究低合金钢在海水区潮差带和飞溅带内氧浓差电流密度的分布及其生成的锈层的电化学致密性,采用电联接长钢样,在青岛海域进行了实海挂片,对WNHS355钢和E36钢在海水中的腐蚀性能进行了研究.海水腐蚀1 a的结果表明,WNHS355钢在全浸区、潮差区和大气区的腐蚀率均比E36钢小.50d的电偶电流测试表明,潮差带是阴极,钢得到了一定程度的保护,低潮位以下为阳极,钢加重了腐蚀.带锈试样的极化曲线表明,WNHS355钢在潮差区和飞溅带锈层的维钝电流密度明显小于E36钢,锈层的致密性比E36钢的好,对钢基的保护能力强,与腐蚀失重数据一致.     

20钢循环水换热管粉末渗锌层的防腐蚀性能

针对炼油厂渣油循环水换热器特殊的腐蚀环境,对换热器换热管用20钢在渗锌罐中于500℃保温5 h作整体粉末渗锌处理,采用金相显微镜观察渗锌层的金相组织,采用SUPRA55扫描电镜观察渗层表面形貌,采用HV-1000Z显微硬度计测试渗层硬度,以XFORD EDS仪分析了渗层成分,并通过浸泡试验考察了20钢在循环水和渣油中的耐蚀性能。结果表明:试样渗锌层平均厚度达到95μm,渗锌层硬度比基体硬度至少提高了210 HV以上,渗锌后20钢的抗腐蚀性得到显著的提高,渗锌效果良好。     

原油船货油舱CO_2-O_2-H_2S-SO_2干湿交替环境低合金钢腐蚀行为研究

对碳钢和Cr-Cu-Ni低合金钢进行模拟原油船货油舱上甲板环境的CO_2-O_2-H2S-SO_2干湿交替腐蚀实验,通过失重法获得模拟货油舱上甲板环境条件的腐蚀速率,分析锈层的物相组成并对带锈试样进行腐蚀电化学测试。结果表明,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀初期减薄量大于碳钢,但随着腐蚀时间延长,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀速率低于碳钢。相比于碳钢腐蚀电流密度降低幅度小的特点,Cr-Cu-Ni低合金钢腐蚀电流密度由裸钢的67.4μA/cm~2显著降低至带锈钢的11.7μA/cm~2。碳钢锈层内存在较大的贯穿整个锈层截面的裂纹,而Cr-Cu-Ni低合金钢中的耐蚀合金元素Cr Cu及Ni加入使锈层颗粒细小,结构致密,锈层内部截面裂纹细小。两种钢锈层均由非晶态腐蚀产物α-Fe OOH、少量的γ-Fe OOH、Fe_3O_4和单质S组成。相比碳钢的锈层,Cr-Cu-Ni低合金钢锈层具有较高的非晶态物质含量及较大α/γ值(α-Fe OOH与γ-Fe OOH含量比),从而使锈层具有高的致密度和保护性。