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.     

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。     

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。     

含Cu耐候钢中稀土对耐蚀性的影响研究

利用周期浸润加速腐蚀试验方法对10PCuRE和10PCu耐候钢进行了腐蚀试验.通过X射线衍射分析、电子探针和扫描电镜等手段对两种钢的表面锈层性能进行了研究,得到了10PCuRE钢致密锈层的种类、形成过程以及保护机理.通过对加稀土与未加稀土的耐候钢表面锈层的对比研究,可知10PCuRE钢的表面锈层比10PCu耐候钢的锈层要均匀致密,保护性能更好.稀土耐候钢的锈层分为两层,包括外锈层和均匀致密的内锈层,内锈层的组成相中超过80%为保护性的α-FeOOH.稀土促进了合金元素Cu在内锈层的富集,有利于保护性内锈层的生成,因而提高了钢基体的耐蚀性能.     

大气温度对耐候钢在模拟工业大气环境下耐蚀性的影响

通过自主开发的周期浸润腐蚀加速试验箱,在试验室模拟工业大气环境,对比研究了高强耐大气腐蚀钢S450EW和普碳钢Q345B的耐蚀性能,采用失重法研究了腐蚀速率,应用电化学交流阻抗方法(EIS)分析了锈层的电化学性能,应用扫描电镜(SEM)观察了锈层的微观形貌。结果表明,普碳钢Q345B的腐蚀速率随空气温度的升高而加快,而耐候钢S450EW的腐蚀速率未表现出随空气温度升高而加快的趋势,且腐蚀速率明显低于普碳钢;耐候钢S450EW的锈层内部存在较少的裂纹,其阻滞性能明显优于普碳钢Q345B锈层。耐候钢S450EW表现出优良的耐大气腐蚀性能,并且在热带高温环境下尤为突出。     

中空夹层混凝土电杆用高强耐候钢腐蚀行为研究

使用室内加速腐蚀试验、XRD分析、电化学方法等测试方法研究了AYNH 420、SQNH 420两种耐候钢的腐蚀行为。使用失重测试的方法确定了两种试验钢的腐蚀速率,研究了试验钢的腐蚀动力学;通过对耐候钢锈层微观形貌、结构的表征,确定了两种钢锈层的成分和结构;并使用动电位极化曲线和交流阻抗谱的方法对耐候钢的腐蚀机制进行了探索。结果表明:同等条件下,SQNH 420的腐蚀速率低于AYNH 420;耐候钢的主要锈层产物是Fe3O4、α-FeOOH、β-FeOOH和γ-FeOOH等。锈层的组织结构分为内外两层,能起到保护作用的是附着性好,结构致密的内层。随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物的增多,耐候钢的腐蚀倾向降低,电极反应由电极控制向扩散控制转变。     

电化学方法测量钢铁锈层防腐性能

用电化学的方法,测得12MnCuCr耐大气腐蚀低合金钢在0.1mol/LNa2SO4溶液中的阳极极化曲线,经1.5～2a大气暴露以后,试样处于钝化状态,锈层具有良好的防蚀性和稳定性。说明耐候钢表面锈层,具有良好的耐大气腐蚀性能,电化学方法定性研究锈层的防腐性能切实可行。     

稀土对低碳钢耐工业大气腐蚀性的影响

研究了在江津地区暴晒2年低碳钢和稀土钢的大气腐蚀行为。结果表明:稀土可以有效提高低碳钢耐工业大气腐蚀性,试验钢的腐蚀数据符合动力学模型D=Atn。采用扫描电镜、极化曲线、XRD及Fourier变换红外光谱等手段对腐蚀产物进行研究。发现稀土能促进稳定的保护性腐蚀产物α-FeOOH生成,降低锈层中具有反应活性的Fe3O4含量;并可以增加锈层致密性。从锈层反应的角度阐述了稀土提高低碳钢耐蚀性的机理。     

高耐蚀铁道车辆用钢耐腐蚀性研究

本研究利用实验室加速腐蚀实验(CCT)和电化学测极化曲线实验对高耐蚀铁道车辆用钢S450EWR钢的耐蚀性能进行研究,以普通耐候钢SPA-H作为对比试验,同时观察锈层的表面形貌,研究实验钢锈层的形成过程,探讨了耐候钢的耐候机理。     

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。     

海洋大气环境下低碳稀土钢耐腐蚀性能的研究

通过大气暴晒实验研究了海洋大气环境下低碳钢和稀土钢的腐蚀行为.结果表明,稀土元素有利于提高碳钢耐海洋大气的腐蚀性能.采用SEM、XRD以及电化学方法对腐蚀产物进行研究.发现稀土钢锈层组织缺陷较少,能有效阻挡腐蚀性离子侵入.稀土可以促进腐蚀产物中活性物相向α - FeOOH转化,并能细化锈颗粒,提高铁锈中非晶相比例.     

RE重轨钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为

采用周期浸润腐蚀实验结合电化学方法研究了模拟工业大气环境下RE重轨钢的腐蚀行为.结果表明,RE重轨钢的耐腐蚀性能优于不含RE的重轨钢.RE重轨钢中,RE合金元素在基体的局部富集促进了锈层中保护性好的α-FeOOH相的快速生成和含量的增加,提高了锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力,改善了重轨钢在工业大气环境下的耐腐蚀性能.     

Cr对流动NaCl溶液中普碳钢锈层特征的影响

对碳钢和耐蚀管用含Cr低合金钢进行流动加速腐蚀实验,研究了实验钢在流动腐蚀性条件下的锈层结构以及Cr元素对锈层的影响机理.利用极化曲线、SEM、TEM及XPS等分析手段研究了Cr元素对实验钢耐流动加速腐蚀性的影响,以及含Cr钢内锈层的腐蚀形貌,深入分析了Cr在内锈层中的分布及存在状态.结果表明,含Cr钢内锈层致密均匀,Cr元素在内锈层中富集并以Fe2CrO4的形式存在.Fe2CrO4细小的颗粒尺寸是形成致密内锈层的原因,致密的内锈层对基体具有很好的保护作用.     

09CuPTiRE钢耐候性能及腐蚀过程研究

通过浸渍干湿循环加速腐蚀试验 ,采用失重法测量年蚀率 ,SEM观察腐蚀产物的表面形貌和断面形貌 ,XRD测定腐蚀产物的物相组成 ,电化学阻抗谱仪测定锈层的交流阻抗谱 ,研究了0 9CuPTiRE耐候钢与Q2 3 5、鞍钢耐候钢和日本耐候钢三种参比钢的耐候性能及腐蚀过程 .结果表明 :0 9CuPTiRE钢的耐候性能显著优于Q2 3 5钢 ;Q2 3 5钢锈层为一层网状、疏松且有大量纵向交错裂纹和孔洞的锈层 ,而 0 9CuPTiRE及另两种耐候钢的锈层分内外两层 ,外层与Q2 3 5钢锈层相似 ,内层均匀、连续、致密 ;Q2 3 5钢的腐蚀过程受活化控制 ,即受控于金属离子进入溶液的速度 ,而0 9CuPTiRE钢的腐蚀过程既受活化控制 ,由于保护锈层的存在还受氧的扩散控制 .     

碳含量和组织类型对低合金钢耐蚀性的影响

研究了不同碳含量和显微组织的低合金钢的耐腐蚀性能和腐蚀行为,并与商业耐候钢09CuPCrNi进行了相应的比较.通过金相显微镜、扫描电镜观察,轧后水冷钢的主体组织为板条状贝氏体,轧后空冷钢为针状铁素体、粒状贝氏体、M/A小岛和少量渗碳体(珠光体)的混合物.用干湿循环加速腐蚀实验对耐蚀性测定结果表明:低碳钢(0.03%C)和轧后水冷的较高碳含量钢(0.1%C)的耐蚀性均明显优于09CuPCrNi;低碳含量钢的组织类型对其耐蚀性影响不大;较高碳含量情况下,单相贝氏体钢的耐蚀性优于由铁素体、渗碳体(珠光体)等构成的复相组织钢;轧后水冷时,不同碳含量的钢耐蚀性差别不大;轧后空冷时,低碳含量钢的耐蚀性优于较高碳含量钢.用扫描电镜对锈层进行观察,可以看出耐蚀性较好的样品在腐蚀后期形成了致密的内锈层.     

Effect of MicroArea pH Value on Formation of Different Rust Phases of Weathering Steel in Initial Corrosion Period

 The formation of protective rust layer of atmospheric corrosion resistance was discussed for weathering steel. The Rust layers of experimental steels were made by using an accelerating industrial atmospheric corrosion test of dry-wet cyclic immersion. Furthermore XRD were used to measure and analyze the rust layers. The initial corrosion processes below thin water film were observed and the changes of micro-area PH value were measured. The results are as follows: The corrosion processes are obviously different between P-RE weathering steel and carbon steel. The surface of P-RE weathering steel rapidly forms α-FeOOH and the micro-area PH value is above 5.4 during the initial corrosion period. While the component of the rust layer for the carbon steel is mainly Fe3O4 and the micro-area PH value is below 3.8.     

碳含量和组织类型对低合金钢耐蚀性的影响

 研究了碳含量不同和显微组织不同的低合金钢的耐腐蚀性能和腐蚀行为,并和商业耐候钢09CuPCrNi做了相应的比较。在碳含量比较低的情况下,组织类型对试验钢的耐蚀性影响不大;碳含量比较高时,单相贝氏体钢的耐蚀性优于由铁素体、渗碳体(珠光体)等构成的复相组织钢。轧后水冷时,不同碳含量的钢耐蚀性差别不大;轧后空冷时,碳含量低的钢的耐蚀性优于碳含量较高的钢。用扫描电镜对锈层进行观察,可以看出耐蚀性较好的试样在腐蚀后期形成了较致密的内锈层。碳的质量分数分别为0.03%和0.1%的钢水冷后的平均腐蚀速率相差很小,但从微观角度看其点蚀发展趋势不同。加速腐蚀5个周期后,w(C)为003%的水冷钢中蚀坑尺寸不再增加,而w(C)为01%的钢中蚀坑尺寸仍有增加趋势。     

Influence of Cr on reduction behavior of rust formed on low alloy steels in flowing 3. 5% NaCl solution

The reduction behavior of rust layer formed on carbon steel and on Cr- containing steels was investigated in flowing 3. 5mass% NaCl solution via potentiodynamic polarization curve, EPMA, XRD, and XPS. The results show that the weight loss of Cr- containing steels is lower than that of carbon steel. Fe3+ in the rust layer participated in the cathodic reaction with the corrosion process. Cr concentrated in the inner rust layer formed on the experimental steels, and exited in the form of Cr3+. This concentration behavior of Cr increases the corrosion potential of experimental steels and decreases the amount of Fe3O4 in the inner rust layer. Inhibition of reduction of rust results in a decrease of corrosion of metal. Moreover, inhibition of rust reduction suppresses the reduction reaction of oxygen, owing to the decrease of conductivity of rust layer. Therefore, the corrosion resistance of experimental steels can be improved by suppressing the cathodic reaction in flowing 3. 5 mass% NaCl solution.