碳钢和耐候钢在南京工业大气环境中的腐蚀行为

对碳钢和耐候钢在南京工业大气环境中的腐蚀行为进行了研究。主要采用大气暴晒方法进行腐蚀失重分析;通过微观形貌、EDS、电化学手段对锈层形貌、锈层合金元素、腐蚀过程进行分析。结果表明,暴晒1个月内耐候钢腐蚀速率较普碳钢略高,两种钢的锈层均以Fe_2O_3、γ-FeOOH为主;随着腐蚀的进行,耐候钢锈层中γ-FeOOH开始逐步向α-FeOOH转变,合金元素Cr、Cu在锈层析出,锈层晶粒细化,锈层的钝化区间更宽,钝化电流密度更低。因此,从暴晒2个月后至16个月结束,耐候钢锈层具有更好的保护能力,其腐蚀速率低于普碳钢。     

大气腐蚀下耐候钢的初期行为规律

 研究了耐候钢在40 ℃ 和100%RH高温高湿环境中初期大气腐蚀行为规律。结果表明,耐候钢初期大气腐蚀行为符合幂函数规律,随着Cu含量的增加,代表腐蚀发展趋势的n值减小,说明Cu有助于减缓耐候钢的腐蚀发展趋势。通过SEM扫描电镜和显微激光拉曼光谱分析模拟大气腐蚀初期腐蚀产物的形成和发展得知,在大气腐蚀初期,腐蚀产物形貌为团状和链状,团状腐蚀产物主要由γ Fe2O3和γ FeOOH构成,而链状腐蚀产物为α FeOOH。     

交流阻抗法对耐候钢腐蚀行为的研究

采用交流阻抗技术对青岛海洋大洋大气暴晒带锈试样进行了研究，发现在内锈层中丰在着有限百扩散和不可穿障碍壁扩散的两种传质过程，其腐蚀程度主要受有限厚度扩散过程制约。     

光照对Q450NQR1耐候钢在干湿交替下腐蚀行为的影响

采用腐蚀质量损失、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、线性极化等测试手段,研究无光照、半光照及全光照三种实验条件对Q450NQR1耐候钢在干湿交替条件下腐蚀行为的影响规律.结果表明：光照对实验钢干湿交替腐蚀过程影响显著.实验钢在腐蚀前期（48 h）腐蚀速率大小依次为半光照、无光照和全光照,腐蚀中后期（72~96 h）腐蚀速率由大到小依次为半光照、全光照和无光照.腐蚀宏观形貌有明显差别,无光照时试样腐蚀产物呈淤泥状分布整个表面,有光照条件时腐蚀产物则呈颗粒状分布,但全光照条件时腐蚀产物颗粒更细且孔隙更小.另外,三种条件下腐蚀产物物相组成一致,但含量有所不同.线性极化测试得出96 h极化电阻由大到小依次为无光照、全光照和半光照,这一结果与通过腐蚀失重得出的腐蚀速率结果一致.     

Cl~-作用下碳钢和耐候钢大气初期腐蚀的Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针(SKP)技术,结合腐蚀产物的形貌分析和物相分析,研究了Q235碳钢和Q450耐候钢在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电位分布.结果表明,Cl-对碳钢有强烈的侵蚀作用,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面出现明显的阴极区和阳极区,表面电位随时间逐步正移,呈现局部腐蚀的特征,且由于合金元素的作用,Q450耐候钢腐蚀较为均匀,SKP测试的表面电位高于Q235碳钢,形成的锈层较为致密,耐大气腐蚀性能优于Q235碳钢.     

经济耐候钢

从耐候钢发展的角度总结了在我国７个试验点１７种钢的４年大气腐蚀试验结果。材料包括最常用的碳素钢，低合金钢及低合金耐候钢。环境包括亚热带，温带，工业性，海洋性，干燥环境及湿热环境等各种典型环境。通过分析合金元素对耐候性的影响，探讨了发展耐候钢新的可能途径，从面出了经济耐候钢的概念，并作了进一步探讨。     

耐候钢的腐蚀分析评价方法研究

综述近年来耐候钢腐蚀分析评价方法在腐蚀防护及实验观测领域的应用进展情况,重点介绍有关大气暴露腐蚀、室内加速腐蚀以及微区电化学分析评价方法的技术原理及优缺点,并从提高与各种计算机技术联用的角度,展望了耐候钢腐蚀分析评价方法的发展趋势。研究表明：大气暴露腐蚀分为静态和动态腐蚀,室内加速腐蚀方法主要有循环盐雾腐蚀、周期浸润腐蚀和湿热腐蚀等,微区电化学分析评价方法主要包括电子探针EPMA、扫描开尔文探针SKP、扫描电化学显微镜SECM、扫描振动电极SVET等;其中微区电化学分析评价技术的发展,促进了从微观尺度对耐候钢大气腐蚀过程机理及防护理论研究工作的开展,提高了对腐蚀的原位、在线观测的能力。     

高强耐候钢S450AW耐蚀性能研究

通过采用全浸腐蚀试验和扫描电镜研究全浸时间、硫酸浓度、Cl^-浓度对S450AW全浸腐蚀的影响,分析了高强耐候钢S450AW的耐蚀性能。结果表明：Cl^-对S450AW在硫酸氯化钠溶液中的腐蚀具有压制作用,且Cl^-浓度越高,S450AW钢的耐蚀性越强,随着硫酸浓度的增加S450AW的腐蚀速率呈先增后减的趋势,硫酸浓度增加、析氢反应加快,使得腐蚀层的厚度和致密性增加,增强了材料的耐蚀性。     

含钼耐候钢的腐蚀性能

通过显微组织观察、周浸加速腐蚀实验、锈层微观分析、锈层交流阻抗特征分析等方法,研究了合金元素钼含量对耐候钢腐蚀性能的影响.合金元素钼可以促进钢中贝氏体组织的形成,促使锈层更加致密,对钢基体具有更好的保护性,有利于提高钢的耐腐蚀性能.随着钢中钼含量的增加,实验钢锈层的腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度减小,锈层的阳极溶解反应受到明显阻碍,锈层具有更好的保护性.     

Cu-P-RE耐候钢的耐蚀性能

通过干湿周浸加速腐蚀实验研究了不同稀土含量的耐候钢和对比普碳钢的腐蚀行为及其耐蚀性能.采用失重法测得了各试样的腐蚀率;结果发现,稀土耐候钢的腐蚀率远远低于普碳钢的,不同稀土含量的耐候钢的耐腐蚀性不尽相同.采用电化学交流阻抗技术对带锈钢样的表面锈层结构及电化学反应过程进行了研究,提出在本实验条件下钢电化学腐蚀的等效电路模型,计算出锈层电阻、极化阻抗等表征锈层性能的电化学元件参数值.稀土耐候钢锈层中存在半无限扩散和有限厚度扩散两种过程,有限厚度扩散极化阻抗反映了耐候钢内锈层的保护性能.     

超低碳高强度耐候钢腐蚀性能的研究

通过显微组织观察、周浸加速腐蚀试验、锈层微观分析、Χ射线衍射等方法,以商业CortenB钢为对比钢,研究了超低碳高强度耐候钢(ULCW)的腐蚀性能。结果表明:超低碳高强度耐候钢的耐腐蚀性能优于CortenB钢;ULCW钢在腐蚀过程中能快速形成致密锈层,提高了钢的耐腐蚀性能;ULCW钢锈层中保护性产物α-FeOOH的量明显多于CortenB钢,提高了对钢基体的保护作用。     

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。     

304不锈钢在西沙海洋大气环境中的腐蚀行为

采用扫描电镜、能谱、电化学阻抗谱和拉曼光谱等分析测试手段,研究了西沙群岛苛刻海洋大气环境下,经过不同时间暴露后304不锈钢的腐蚀行为和机理.304不锈钢在西沙大气暴露后的腐蚀类型主要是以局部腐蚀的点蚀为主,腐蚀产物主要由β-FeOOH、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄组成.随暴露时间的延长,不锈钢表面钝化膜的稳定性变差,点蚀数目增加、点蚀坑深度增大日.表面腐蚀产物覆盖率也逐渐增多.与其他部位相比,点蚀更容易在表面划痕处产生.提高表面加工精度,有助于提高其耐腐蚀性能.     

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.     

钙离子的浓度对X80钢腐蚀行为的影响

采用失重法、电化学测试、扫描电镜、X射线衍射等方法研究了钙离子浓度对X80钢在哈密土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响.在60d浸泡期内,X80钢在不同钙离子浓度模拟溶液中的腐蚀形态均为全面腐蚀,腐蚀产物都为B-FeOOH;X80钢在模拟溶液中的腐蚀速率随钙离子浓度的降低而呈逐渐增大的趋势.在180d浸泡期内,在钙离子浓度为63.5mmol·L^-1的模拟溶液中,钙盐随时间的增加在X80钢基体表面不断结晶析出;钙盐层有效阻碍了溶解氧的迁移,并促进其覆盖区域下形成氧浓差电池,最终导致基体表面点蚀的萌生.同时,在内层腐蚀产物表面连续析出的钙盐层的致密性也随时间不断得到改善,在一定程度上起到了抑制氯离子和溶解氧对基体的侵蚀作用,X80钢的全面腐蚀逐渐减缓.     

稀土改善09CuPTiRE耐候钢耐蚀性的作用机理

应用扫描电镜(SEM)、离子探针(IMA)、X射线光电子能谱(XPS)和交流阻抗法研究含不同稀土耐候钢稀土提高耐大气腐蚀作用机理。结果表明,合适的稀土含量可显著提高钢的耐腐蚀性,稀土能促进Si、Cu和P在内锈层中以Si~(4+)、Cu~+和P~(5+)形态富集,并观察到锈层中的稀土。钢中加入稀土形成了致密连续厚而粘附性好的含硅铜稀土的复合铁锈层,从而提高了抗大气腐蚀性能。     

耐候钢和碳钢在竖直方向上的腐蚀行为

为研究耐候钢和碳钢在竖直方向上的腐蚀行为,利用干湿循环腐蚀试验,模拟研究了耐候钢和碳钢在表面受到雨水反复冲刷的条件下,竖直方向上不同位置的腐蚀行为特征以及锈层的形成和演变。结果表明,耐候钢试样和碳钢试样在干湿循环一定周期后,上部腐蚀程度较轻,底部腐蚀程度较重,而中部的腐蚀程度则随竖直方向位置的下移而明显加重;碳钢试样底部的腐蚀程度随腐蚀时间的延长而加重,但耐候钢试样底部的腐蚀至一定程度后几乎不再继续;碳钢试样锈层形貌随竖直方向位置的下移而逐渐粗化,锈层形态和致密度变化较小,耐候钢试样的锈层形貌则随竖直方向位置的下移而逐渐细化,锈层形态由球状变为块状,致密度明显增加,这也导致了耐候钢的锈层电阻明显高于碳钢的锈层电阻;在干湿循环过程中,湿润时间会影响腐蚀产物的类型,湿润时间较短时,腐蚀产物以β-FeOOH为主,随着湿润时间的延长,腐蚀产物逐渐向γ-FeOOH转变。