不锈钢与碳钢材料的接触腐蚀解析

随着国家经济的发展,工业水平的提高,钢材的使用量也大幅的提升,特别是工业上使用的不锈钢和碳钢材料。不锈钢材料具有耐高温,高韧性和加工性能好的优点广泛使用于工业、食品医疗等行业。碳钢材料因为具有强度、硬度高、成本低优点而广泛使用于建筑、车辆、机械制造等行业。     

碳钢中夹杂物诱发点蚀的规律和特性研究

海洋环境对于金属的腐蚀具有明显的加速作用,尤其在高铁海底隧道环境中,金属比正常的服役时间变短,这种腐蚀情况下会影响高铁的安全和准点运行。基于以上背景,通过夹杂物自动扫描、钢的加速腐蚀及电化学测试对钢中的夹杂物诱发腐蚀行为进行系统分析,重点分析了高铁轨旁信号设备连接金属件（Q235）中夹杂物在盐雾环境下的腐蚀行为。结果表明：钢中主要夹杂物为氧化物、硫化物或者其复合夹杂,而这两类夹杂物对于诱发钢基体点蚀的原因不同。其中数量最多、尺寸小于5 μm类型的夹杂物为硫化物夹杂和氧硫复合类型夹杂物;数量少、尺寸大于5 μm的夹杂物为氧化物夹杂。在服役过程中,钢中硫化物夹杂易溶解脱落形成点蚀坑,而氧化物夹杂周围基体会先溶解引起夹杂物脱落形成点蚀坑,复合类夹杂物也是诱发钢发生腐蚀的因素,不同复合类型的夹杂物腐蚀方式不同,硫化物夹杂和氧硫复合夹杂对碳钢影响较大。电化学测试表明自腐蚀电位约为为−0.1 V,Q235钢本身抗腐蚀能力不强。夹杂物在腐蚀过程中参与了腐蚀,引起阳极极化曲线的波动,加快了Q235钢的腐蚀情况。研究结果对于认识和改善钢的耐腐蚀性能有指导意义。     

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。     

不锈钢点蚀形成机制的新认识

不锈钢的表面因形成致密的氧化铬薄膜而具有高抗腐蚀能力,得以广泛应用于现代工业领域以及日常生活。然而,在抗均匀腐蚀的同时,不锈钢的局部点状腐蚀（即“点蚀”）却难以避免。点蚀的发生起始于材料表面,且经过形成与长大两个阶段,最终向材料表面以下的纵深方向迅速扩展。因此,点蚀破坏具有极大的隐蔽性和突发性。     

环境因素对不锈钢点蚀电位的影响

用动电位扫描法研究了环境因素对NHB1、NHB3,316L和304四种不锈钢点蚀电位的影响。环境因素的变化范围为温度0°—90℃,PH2—12,NaCl1—5%。实验结果指出,在所研究的条件范围内,E_b随温度的变化规律是,低于某一温度（可称之为E_b转折温度）时,随着温度上升,E_b迅速降低,而高于该温度时,随着温度上升,E_b缓慢降低。这一现象可用Cl^-、O₂和H₂O,在纯化膜表面上的竞争吸附来解释。随着溶液中NaCl浓度加大,E_b总的规律是下降的。在中性和酸性范围内,随PH值加大,E_b是上升的。NHB1和NHB3在低温下不出现点蚀;NHB1和316L在PH12时也不出现点蚀。     

不锈钢与碳钢混合冷连轧数学模型研究

不锈钢与碳钢冷连轧产品特性和标准要求不同,控制要求和数学模型也存在差异。笔者认为不锈钢与碳钢混合轧制时数学模型的结构和基本功能两者可以共用,但由于不锈钢自身材质的特点和产品要求的特殊性,不锈钢生产过程控制的设定要求有别于碳钢,因此,数学模型的参数层别划分及具体控制参数有较大差异。     

不锈钢/碳钢冷轧复合机理的研究

通过对不锈钢 碳钢复合板冷轧工艺的研究 ,提出了不锈钢 碳钢冷轧复合的结合机理。分析了影响不锈钢与碳钢复合的主要因素 ,指出扩散退火可以明显提高复合界面的结合性能。得到的实验数据对于开发新的不锈钢 碳钢复合板冷轧工艺有指导作用。     

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。     

非对称热轧单面不锈钢-碳钢复合板生产工艺研究

釆用“电子束真空焊接制坯+热轧”的工艺在钢厂热连轧生产线上进行了“316L不锈钢+Q345C碳 钢”的单面不锈钢复合板热轧生产。采用非对称制坯及异步轧制的手段生产出了高品质单面不锈钢复合板,所生 产的不锈钢复合板界面剪切强度大于320 MPa、屈服强度大于370 MPa、抗拉强度大于520 MPa、断后伸长率大于 30%,各项指标均达到GB/T8165-2008的要求。不锈钢层和碳钢层结合度良好,复合界面平直,无明显缺陷,不锈 钢与碳钢之间实现了良好的冶金结合,结合率达100% 。     

不锈钢与碳钢的异种钢焊接技术研究

社会经济在不断向前发展,工业企业在现代化社会中也逐渐崛起,很多工业在产品类型,工艺实施,新材料采购方面有了新的生产和购买需要,并在实际工作中取得了新的进步。不锈钢是工业中经常用到的材料,具有强度高,耐腐蚀性好的优点,在很多工业构件中应用在防腐设备中,但是市场上不锈钢价格高昂,会加大企业的采购成本,所以企业在进行结构设计时,不直接采用不锈钢材料,而是通过不锈钢和碳钢异种钢焊接技术,将两种材料焊接一起作为设备材料,因此,企业要分析和研究不锈钢与碳钢的异种钢焊接技术。     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

双相不锈钢2101生产成本低,性能优异,近年来被逐渐重视。采用“电炉+AOD+模铸”的工艺生产2101双相不锈钢,在AOD精炼过程中,研究了温度和主要成分Cr、C、Si的变化情况,结果显示,AOD炉有很好的脱碳效果,能将C质量分数（w_[C]）由2.5%脱至0.03%以下,在还原期,Si对Cr有很好的还原效果。精炼过程中,最重要的是脱碳,但将碳脱至0.1%以后,所需要的条件变得苛刻。通过热力学计算公式,研究了双相不锈钢2101去碳保铬的影响因素,结果表明,碳铬平衡主要受CO分压和温度的影响,CO分压越低、温度越高越有利于脱碳。在CO分压一定,w_[C]<0.1%时,w_[C]越低,碳铬平衡曲线的斜率越大,脱碳需要的温度越高,脱碳越困难,降低CO分压可进一步脱碳。在P_CO/P₀= 0.4,w_[Cr]=21.5%条件下,为将w_[C]脱至0.03%以下,需要将炉内温度升到1746.1 ℃以上。     

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.     

热处理对马氏体时效不锈钢耐点蚀性能的影响

本文主要研究了00Cr15Ni6Mo2CuAl和00Cr16Ni6Mo3CuAl马氏体时效不锈钢的热处理制度与在含Cl-离子介质中耐点蚀性能的关系。结果表明:对于00Cr15～16Ni6Mo2～3CuAl马氏体时效不锈钢,随固溶温度的升高(780～1000℃),耐点蚀性能显著提高。时效强化处理使钢的耐点蚀性能有不同程度的下降,在450℃左右时效可以获得耐点蚀性能与力学性能的良好配合。点蚀主要在Laves相、σ-铁素体周围以及原始奥氏体晶界上发生。Laves相和σ-铁素体由于周围存在着贫铬、贫钼区而对点蚀敏感。在450℃和550℃时效状态,原始奥氏体晶界对点蚀的敏感性增加,这主要是由于时效相的析出、长大的缘故。     

热轧机组的不锈钢与碳钢混合轧制研究

结合不锈钢分公司1780mm热连轧机生产工艺特点,采用不锈钢与碳钢的混合轧制提高不锈钢的生产能力和表面质量,根据不锈钢的不同特性,探索混合轧制条件下的混合轧制种类、轧辊磨损、混合轧制接续基准,并形成规模化生产实践.     

不锈钢/碳钢层状金属材料焊接技术研究现状

分析不锈钢/碳钢层状金属材料焊接的难点及遇到的问题,详细介绍近年来针对不锈钢/碳钢层状金属材料焊接的研究现状,包括不同的焊接方法、焊后工艺研究、焊缝力学性能及组织的研究、过渡层焊接的研究、焊缝耐蚀性的研究及未来的发展趋势。     

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.      

介质温度对耐高温铁素体不锈钢点蚀行为的影响

通过阳极动电位极化测试、电化学阻抗谱(EIS)测试及钝化膜电容测试等电化学腐蚀方法,研究了在不同温度的典型介质(NaCl质量分数为3.5％的溶液)中444铁素体不锈钢的耐点蚀行为及其影响规律.结果表明,随着介质温度的升高,444铁素体不锈钢的自腐蚀电位Ecorr和点蚀电位Ep均呈现降低趋势,而自腐蚀电流密度icorr增...     

不锈钢/碳钢拉拔钎焊复合管的实验研究

采用拉拔-钎焊的方式制备不锈钢/碳钢复合管,应用金相显微镜观察钎焊后复合界面的微观形貌,实验测试了钎焊温度和保温时间对复合强度的影响。研究发现,钎焊后金属间形成致密的冶金结合,随钎焊温度增加,金属间的剪切强度提高,当温度大于1150℃时,剪切强度从295MPa缓慢增加,随钎焊保温时间剪切强度呈先增大后降低规律。保温3h时剪切强度最大为301MPa。     

不锈钢和碳钢炼钢综合上料系统

介绍了不锈钢分公司不锈钢项目炼钢工程上料系统的工程概况、主要工艺流程和设备配置,重点就设计中采用的新工艺、新技术作了总结.     

不锈钢——碳钢复合管的生产技术

目前，建筑市场上流行一种新的管材材料，它就是复合管，又叫包覆管。本文较详细地介绍了不锈钢－碳钢复合管有三种生产工艺即：包覆成型，拉拔成型，爆炸成型和各自特点。指出在新建不锈钢－碳钢复合管生产线时应结合单位实际而取舍。