新型低碳贝氏体钢在含氯离子环境中的腐蚀行为和表观力学性能的变化

利用周浸加速腐蚀实验与力学性能实验对比研究了新型低碳贝氏体钢、超低碳铁素体钢以及09CuPCrNi钢这3种钢在含氯离子环境中的耐腐蚀性能与拉伸性能的变化.与超低碳铁素体钢和09CuPCrNi钢相比,新型低碳贝氏体钢不仅力学性能提高了,而且耐腐蚀性能亦得到改善,其腐蚀速率明显低于其余2种对比钢,并且随着腐蚀时间的延长其优势更加明显.3种钢的锈层具有相近的相组成,但新型低碳贝氏体钢的腐蚀产物颗粒最细小且锈层最致密,同时在接近钢基体的锈层处Cr和Cu的富集程度最明显且Cl的含量最低.新型低碳贝氏体钢锈层阻碍氯离子透过能力高于其余2种对比钢锈层.     

低碳贝氏体钢在干燥和高湿环境中的腐蚀行为

测试低碳贝氏体钢分别于干燥和高湿环境的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,并观察其表面形貌,对比研究了低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀行为.结果表明,低碳贝氏体钢在两种环境中的腐蚀速率均是先增至峰值后减小.高湿环境中试样的腐蚀速率峰值出现早于干燥环境中试样.峰值前高湿环境中试样的腐蚀速率高于干燥环境中试样的腐蚀速率,峰值后高湿环境中试样的腐蚀速率低于干燥环境中试样的腐蚀速率.     

EFFECT OF DAMNIFICATION IN RUST LAYER ON CORROSION BEHAVIORS OF LOWCARBON BAINITIC STEEL IN THE ENVIRONMENT CONTAINING Cl−

利用电化学、金相、能谱等方法, 研究了低碳贝氏体钢在表面锈层受到不同程度的损伤后, 在含Cl^-环境中的继续腐蚀行为. 实验发现, 低碳贝氏体钢和作为对比材料的低碳钢试样的表面锈层受损伤后, 在继续腐蚀过程中均能很快得到修复. 在损伤程度与继续腐蚀时间相同的条件下, 低碳贝氏体钢的锈层电阻与损伤修复率均高于低碳钢. 低碳贝氏体钢基体/锈层界面的断裂韧性高于锈层本身.在受外界作用时, 锈层不会沿基体/锈层界面彻底脱落从而在基体表面保存残留锈层. 残留锈层能明显促进新锈层在损伤部位的形成. 原有锈层与损伤部位新形成的锈层中Cu和Cr含量接近, 并与钢基体的含量相当.     

低碳贝氏体钢回火微观组织对钢板性能的影响

通过对低碳贝氏体钢不同回火工艺下金相组织与性能的研究，了解该类型钢的回火特性。在620℃回火时出现硬度峰值，在710℃回火出现硬度谷值，峰值与谷值相差不到20HV10，说明其具有良好的回火稳定性；并得出二次析出和回火组织的转变是造成回火硬度变化的主要原因。     

海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能和海水腐蚀行为

以传统耐蚀型CrMoAl系和CuPCr系钢为对比实验钢,研究海洋工程用超低碳贝氏体钢(ULCB)在室温下的组织,力学性能和低温韧性,以及在模拟海水全浸区的腐蚀行为.通过失重法测得实验钢在不同腐蚀时间下的腐蚀速率,利用X-射线衍射仪和扫描电镜分析钢在全浸腐蚀后表面腐蚀产物特征,采用电化学方法测定极化曲线.研究表明:ULCB钢的室温强度、塑性及低温冲击韧性明显优于对比实验钢,而抗腐蚀性介于二者之间.     

保温温度对含Ti低碳贝氏体钢组织性能及析出相的影响

利用扫描电镜、透射电镜和能谱仪等试验方法,研究了保温温度对低碳贝氏体钢组织性能及析出相的影响。结果表明:在350~520℃,随保温温度的升高,试验钢组织由板条贝氏体逐渐演变为粒状贝氏体;试验钢的强度逐渐降低,伸长率提高;析出相体积分数有所增加。在奥氏体向贝氏体转变结束后在贝氏体铁素体基体上沉淀析出的细小析出相,其平均尺寸为4~6 nm;析出相与基体呈共格或者半共格关系,其界面能较小,具有较强的热稳定性。     

外锈层对低碳钢腐蚀影响的电化学分析

选用某型船用低碳钢,在3mass%NaCl溶液中浸泡一年,用电化学技术研究外锈层去除前后低碳钢的腐蚀电化学特征.运用线性极化、电化学阻抗(EIS)和电化学噪声(EN)技术比较外锈层去除前后钢的耐蚀性,分析外锈层对腐蚀的影响;通过对内、外锈层和裸钢腐蚀形貌的显微观察、对内锈层的电子探针(EMPA)和X射线衍射(XRD)分析,研究外锈层对腐蚀影响的机理.结果表明,去除外锈层使钢的耐蚀性减小,腐蚀速率增大;外锈层的去除导致氧更易于向内输送,进而影响内锈层/金属基体界面的电极过程.     

低碳贝氏体钢在重复加热中组织演变的原位观察

采用光学金相和扫描电镜技术相结合的原位观察方法研究了一种低碳贝氏体钢在600 ℃等温过程中的组织演变规律.结果表明,在等温过程中低碳贝氏体钢中的组织是以类似于变形金属的回复和再结晶的方式向平衡组织转变,最终的转变产物为多边形铁素体.回复阶段在微观上主要表现为贝氏体板条内的位错重新分布形成胞状亚晶.在整个等温过程中,原奥氏体晶界是比较稳定的,在铁素体长大时有可能被穿越.而再结晶后形成的铁素体组织是以一种"包晶"的方式逐渐吞噬其他非平衡组织而长大.     

Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢的析出动力学

在Gleeble 1500热模拟试验机上,通过应力松弛实验研究了Mn-Nb-Cu-B低碳贝氏体钢在不同工艺条件下析出行为,得到了不同变形量、不同变形速率下的析出动力学曲线。同时,根据实验结果,确定了所研究钢种的析出动力学方程的参数,并计算了析出开始时间。结果表明,在较高温度下,计算值与实验观测值吻合得较好。研究结果对制订合理变形工艺有帮助。     

900MPa含Ti低碳贝氏体钢的研究

采用高Ti成分设计,通过高温轧制方法制备了3种含硼和不含硼7 mm厚的高强度贝氏体钢板,对钢中合金元素的作用以及加热、轧制工艺对钢板性能的影响进行了研究.结果表明,含硼钢板经600℃回火后,屈服强度达920 MPa,伸长率14.0%;回火后的含硼和不含硼钢板在-60℃～-20℃条件下5 mm厚试样的冲击韧度值均大于50 J,冲击断口具有韧窝形貌,并有大量平行于轧制方向的分层.含硼钢板具有细小板条贝氏体组织,原奥氏体晶粒宽度在10 μm左右,内部贝氏体板条宽度150～300 nm.这种细小的贝氏体组织以及冲击试验中出现的断口分层现象,使钢板在达到极高屈服强度的同时,仍具有极佳的低温韧性.     

CORROSION BEHAVIOR AND VARIATION OF APPARENT MECHANICAL PROPERTY OF ONE NEWLY-DEVELOPED LOW CARBON BAINITIC STEEL IN ENVIRONMENT CONTAINING CHLORIDE ION

利用周浸加速腐蚀实验与力学性能实验对比研究了新型低碳贝氏体钢、超低碳铁素 体钢以及09CuPCrNi钢这3种钢在含氯离子环境中的耐腐蚀性能与拉伸性能的变化. 与超低 碳铁素体钢和09CuPCrNi钢相比, 新型低碳贝氏体钢不仅力学性能提高了, 而且耐腐蚀性 能亦得到改善, 其腐蚀速率明显低于其余2种对比钢, 并且随着腐蚀时间的延长其优势更加 明显. 3种钢的锈层具有相近的相组成, 但新型低碳贝氏体钢的腐蚀产物颗粒最细小且锈层 最致密, 同时在接近钢基体的锈层处Cr和Cu的富集程度最明显且Cl的含量最低. 新 型低碳贝氏体钢锈层阻碍氯离子透过能力高于其余2种对比钢锈层.     

晶粒尺寸对普碳钢耐工业环境下大气腐蚀性能的影响

用不同轧制及热处理工艺制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种普碳钢试样。采周浸、锈层横截面微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与普碳钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究,同时测定了不同晶粒尺寸的普碳钢在10％硫酸溶液中的极化曲线。结果表明,普碳钢晶粒尺寸从50um减小到4um,周浸加速腐蚀试验后锈层中裂纹和空洞的数量也相应减少,耐蚀性能提高;但极化曲线试验表明,晶粒细化可加速普碳钢在10％H2SO4溶液中的腐蚀速度。分析了晶粒尺寸对晶界局部阳极腐蚀电流密度的影响,对其影响耐蚀性的机理进行了讨论。     

热带海洋环境下海水中微生物对45钢腐蚀行为的单因素影响

通过在热带海洋环境下对比45钢在自然海水和无菌海水中的腐蚀行为, 研究了微生物单因素对碳钢腐蚀行为的影响. 实验结果表明, 微生物对45钢平均腐蚀速率的影响与微生物种类和含量密切相关. 锈层中的微生物主要由假单胞菌、弧菌、铁细菌、硫杆菌、硫酸盐还原菌组成. 其中好氧菌、兼性厌氧菌、厌氧菌的含量均随浸泡时间呈规律性变化, 这也导致在不同浸泡时间下, 微生物的作用及作用机理的不同.     

表面纳米化低碳钢电化学行为尺寸效应

利用超声喷丸技术制备了表面纳米化低碳钢.结构分析表明,最表层低碳钢的晶粒尺 度在20nm左右,随着向基体方向靠近,纳米层晶粒尺度逐渐增加.对纳米低碳钢在0.05 mol /L H2SO4+0.05 mol/L Na2SO4腐蚀介质中腐蚀速度测试结果表明,纳米化后低碳钢 的腐蚀增加; 纳米低碳钢的电化学腐蚀行为存在尺寸效应.在晶粒尺度小于35 nm时,纳米 低碳钢的电化学腐蚀速度随晶粒尺度的增加而降低,当晶粒尺度高于35 nm后,晶粒尺寸对 腐蚀速度影响不大.纳米化后低碳钢的阳极反应历程不变,阳极交换电流密度提高;而阴极 反应历程改变,析氢反应容易,并由电化学步骤控制转变为由扩散步骤控制.纳米化后低碳 钢阴阳极反应同时得到促进,腐蚀速度增加.     

25钢在热带海洋环境下海水中的微生物腐蚀及其对力学性能的影响

通过对比25钢在热带海洋环境下自然海水和无菌海水中的平均腐蚀深度,研究微生物对碳钢腐蚀行为的影响。结果表明,海水中微生物的存在显著影响碳钢的平均腐蚀深度。浸泡时间为365 d时,在自然海水中的腐蚀深度为无菌海水中的2.6倍,产生了明显的局部腐蚀。无菌海水和自然海水腐蚀都会造成材料抗拉强度的下降,对比发现腐蚀时间较长时自然海水中材料抗拉强度下降更大,说明微生物腐蚀对材料抗拉强度有一定影响。微生物腐蚀对材料抗拉强度的影响作用,主要在于微生物的存在使材料的平均腐蚀深度增大,引起材料横截面积的减小。微生物腐蚀并不会降低退火25钢的延伸率和夏比冲击功,实验过程中未发现微生物作用下材料的氢脆现象。     

回火温度对Mn系低碳贝氏体钢的低温韧性的影响

研究了回火温度对Mn系低碳贝氏体钢(LCMB)组织及低温冲击韧性的影响.显微组织分析表明,LCMB钢的轧态组织以贝氏体板条为主,经460℃回火2 h后,部分贝氏体板条开始粗化,经600℃回火2 h后,出现准多边形铁素体组织,并观察到少量铁素体再结晶现象.对力学性能的测试结果表明,LCMB钢板经460℃回火2 h后达到最佳的强韧性配合,屈服强度保持在725 MPa,-40℃Charpy冲击功A_(KV)为146 J.冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌,韧脆转变温度由轧态的-18℃降低至-48℃.EBSD和TEM分析表明,低温韧性的改善是由于在同火过程中贝氏体板条的同复引起的大角度晶界比例增加及有效晶粒尺寸降低造成的.     

拉曼光谱法分析低碳钢模拟大气腐蚀锈层

利用拉曼光谱研究了不同磷含量试验钢的模拟大气腐蚀锈层。结果表明：含磷低碳钢在模拟工业大气环境下的腐蚀锈层由双层结构构成,即内锈层是以α-FeOOH为主体的铁锈所覆盖,外层部分是以α-Fe_2O_3和γ- FeOOH为主体的铁锈层；不同磷含量试验钢锈层的主要区别是高磷钢锈层较薄较致密,且几乎全由黑色的内锈层组成,低磷试验钢的锈层较厚,且有大量白色疏松的外锈层存在。     

Fe3C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响

通过对X80管线钢进行固体渗碳模拟焊接接头区域的Fe3C和退化珠光体组织,采用扫描Kelvin探针(SKP)、扫描振动参比电极(SVP)和局部电化学交流阻抗谱(LEIS)结合浸泡实验分析了Fe3C和珠光体对铁素体钢表面电化学性能以及在鹰潭土壤模拟溶液中的局部腐蚀发生规律的影响.结果表明,退化珠光体组织在空气(湿度为40...