硼偏聚对超低碳微合金钢腐蚀行为的影响

通过设计热处理工艺使耐候钢中所含硼元素发生不同程度的晶界偏聚,并结合采用扫描电镜、能谱分析和电化学方法研究偏聚对该合金钢腐蚀行为的影响。结果表明:硼的晶界偏聚越强,样品的局部腐蚀就越严重,其表现就是钢基体-锈层界面愈加不平整。晶界硼偏聚首先对该钢初期腐蚀有促进作用,硼的晶界偏聚促进晶界择优腐蚀。在硼明显偏聚的样品的表面形成锈层后,腐蚀会沿晶界深入基体。致密锈层对Cl-的渗透有阻碍作用,使得靠近基体的内锈层中Cl-含量及Cl-/Na+比均低于远离基体的外锈层。电化学结果表明,试样偏聚的加重使得锈层腐蚀电流密度逐渐增大,自腐蚀电位也逐渐向负方向偏移,锈层整体上表现出保护性减弱。     

Ni-Cr钢中P的非平衡晶界偏聚现象

采用Auger电子能谱仪分析了经过1000℃淬火后600℃时效过程的Ni-Cr钢中元素磷的晶界偏聚浓度,得到晶界P的偏聚浓度随时效时间变化的动力学曲线。结果表明,Ni-Cr钢在600℃时效60 min时,P的晶界偏聚浓度出现极大峰值,与平衡晶界偏聚模型不符。利用溶质的非平衡晶界偏聚模型进行分析,证实这是由于钢中P的非平衡偏聚临界时间现象引起的。     

30Cr3SiNiMoWV超高强度钢的晶界特征与应力腐蚀沿晶断裂

用俄歇电子能谱等方法研究了30Cr 3 SiNiMoWV 超高强度钢回火马氏体组织中原奥氏体晶界上的元素偏聚及其与应力腐蚀沿晶断裂之间的关系。结果表明,在原奥氏体晶界上有明显的碳和磷偏聚。晶界是一个高碳区,存在着一个碳化物微层,磷偏聚在晶界上呈随机性分布。碳化物微层与基体间的界面对氢的强捕集作用及其促进阳极溶解局部化,以及磷对氢原子化合成氢分子的抑制作用,使该钢种易于发生应力腐蚀沿晶断裂。     

锈层离子选择性对耐候钢抗海洋性大气腐蚀性能的影响

为阐明耐钢表面稳定锈层的抗大气腐蚀机制,研究了人工制备锈蚀层的离子选择性,实验结果表明,在海洋大气中腐蚀4a的耐候钢表面的锈钢产生了分层现象,其内锈层具有较好的阳离子选择性能,阻碍了Cl^-的进入,合金元素在钢腐蚀过程中的重新分配提高了锈层和近界面基体中合金元素的含量。保证了该耐候钢在近海大气中具有较好的抗大气腐蚀性能。     

碳含量对含钼钢中磷、钼和碳晶界偏聚的影响

采用俄歇剥层分析测定了经 116 0℃淬火和 40 0～ 6 5 0℃回火的Fe 4Mo 0 1P C钢中磷、钼和碳的晶界偏聚。研究了碳含量对含钼钢中磷、钼和碳晶界偏聚的影响 ,以及碳和磷、碳和钼、磷和钼的交互作用。研究结果表明 ,在含钼钢中提高碳含量可降低在回火脆温度范围内磷的晶界偏聚 ,增加钼的晶界偏聚。碳的晶界偏聚随钢中碳含量的增加而增加。钼和碳、钼和磷具有晶界共偏聚行为 ,而碳和磷却产生相互排斥和 或占位竞争作用     

含磷Cr-Mn-Si和Ni-Cr钢回火脆性的研究——磷在晶界偏聚及添加La的作用

用Auger电子能谱(AES)研究了含磷450ppm的35CrMnSi和35CrNi3钢回火脆性与杂质元素磷及合金元素Ni,Cr,Mn晶界偏聚的关系。含磷钢的回火脆性主要是由磷在原奥氏体晶界偏聚所致。经1200℃油淬、625℃回火1h水冷的所谓“韧态”,磷已在晶界大量偏聚,钢已明显脆化;经阶梯冷却脆化处理后,晶界磷浓度成倍增加。在阶梯冷却脆化期间,Ni-Cr钢中磷的晶界偏聚速率比Cr-Mn-Si钢大。试验钢的FATT与晶界含磷量成正比;Ni-Cr钢中晶界Ni与磷呈线性关系。试验钢中加入La能够减少相同状态下的晶界磷浓度,从而改善钢的回火脆性。     

新型无磁高强度A10不锈钢的耐海水腐蚀性能

通过盐雾试验、海水浸泡试验、实际海域挂片试验及应力腐蚀试验结合表面形貌观察和显微组织分析,研究了新型无磁高强度A10不锈钢及其对比材料917钢的耐海水腐蚀性能。结果表明:A10不锈钢在海水中全面腐蚀速率低,腐蚀试样表面光亮、无锈、无点腐蚀、无裂纹;而在相同条件下,917钢锈蚀严重。A10不锈钢在海水中的耐蚀性远优于917钢的,且具有优良的抗应力腐蚀开裂性能。     

690 MPa级耐候桥梁钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为研究

采用周期浸润加速腐蚀实验和电化学方法,结合场发射扫描电镜 (FE-SEM)、X射线衍射 (XRD)、电子探针 (EPMA) 等表面测试技术研究了 690 MPa 高性能耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为。结果表明,在腐蚀初期,以贝氏体为主的Q690qENH钢的耐蚀性优于含有铁素体和珠光体组织的Q235钢;在腐蚀后期,Q690qENH钢腐蚀速率逐渐减小且远低于Q235钢,Q690qENH钢锈层中Cu、Cr、Ni合金元素的富集提高了锈层的致密性和稳定性,对腐蚀性介质的抵抗作用更强,锈层保护性参数 α/γ*更大。电化学结果也表明,Q690qENH 钢的锈层电阻及线性极化电阻更大,保护作用更强,因此在模拟工业大气环境中耐蚀性明显优于Q235 钢。     

Q690qE桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为研究

采用周期浸润腐蚀实验方法,结合锈层形貌与成分分析、基体腐蚀形貌观察以及腐蚀速率分析,研究了Q690qE高强耐候桥梁钢在模拟滨海工业环境中的腐蚀行为与规律。结果表明,Q690qE钢在模拟滨海工业环境中易形成致密锈层,具有一定保护作用,但锈层中没有Ni、Cr等合金元素的富集,且锈层底部存在Cl^-的富集和FeSO₄的沉积,导致Q690qE钢存在较高的腐蚀速率,且基体表面出现明显的点蚀坑,通过幂指数拟合显示腐蚀深度与腐蚀时间呈现D=0.019·t^0.7的幂函数关系。     

船板钢耐海洋大气腐蚀性能研究

采用周浸加速腐蚀试验技术,结合电子探针以及XRD物相定量分析等手段对比研究了船板钢F690、F460和普通Q235B C-Mn钢在模拟海洋大气环境中(3.5wt%NaCl水溶液)的耐腐蚀性能。结果表明,F690钢形成的锈层表面平整,除锈后未发现明显的点蚀坑存在,内外锈层分明,锈层较致密,且在内锈层中检测到Cr和Mo的明显富集,其年腐蚀速率也相对较低。F460钢锈层中也观测到少量的Cr元素的富集。Q235B的锈层疏松,内外锈层没有明显分界。船板钢锈层都是由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成的。F690钢中物相α-CrxFe1-xOOH含量较多,Mo分布于内锈层的裂纹处,使内锈层更加致密。     

耐候钢新型表面锈层稳定剂处理及其耐3.5％NaCl溶液周浸腐蚀性能

目的解决耐候钢裸露使用初期锈液流挂与飞散的问题。方法制备了新型耐候钢表面锈层稳定剂,通过周期浸润循环腐蚀试验、锈层微观分析和电化学测试等方法研究了在模拟海洋大气环境下,锈层稳定剂对耐候钢锈层结构及耐腐蚀性能的影响。结果表面锈层稳定化处理后,耐候钢表面生成的锈层区分为致密且连续的内锈层和外锈层。室内加速腐蚀168 h后,耐候钢的失重腐蚀速率由未处理的5.71 g/(m~2×h)降低到表面处理后的3.31 g/(m~2×h),失重腐蚀速率降低了约42%。耐候钢的锈层电阻由未处理的96?·cm~2提高到表面处理后的167.7?·cm~2,锈层电阻提高了约75%。表面处理后的耐候钢锈层中,Cr元素以α-(Fe_(1-x)Cr_x)OOH的形式存在于基体与锈层的界面处,Cr元素在内锈层与基体结合处发生聚集。结论新型锈层稳定剂可以明显改善耐候钢锈层结构,细化锈层晶粒,阻碍Cl~-的渗透,有助于耐候钢表面快速生成致密、连续且稳定的保护性锈层。     

The corrosion resistance of ultra-low carbon bainitic steel

The corrosion resistance of ultra-low carbon bainitic (ULCB) steel was compared with a weathering steel 09CuPCrNi through accelerated corrosion tests. The results indicated that the corrosion resistance was almost the same for ULCB and 09CuPCrNi based on the weight loss. It can be seen that the grain refinement did not deteriorate corrosion resistance property. The homogeneous microstructure, lower carbon content and random distributing ∑3 boundary could effectively increase the corrosion resistance of the ULCB steel. The characteristics of the rust layers indicated that the inner rust layer contained nanocrystalline Fe_3−xO₄ particles, while copper and chromium alloying additions were enriched at the rust layer and substrate interface in ULCB steel. These factors played important roles in forming a compact protective rust layer.     

晶粒尺寸对超低碳IF钢耐大气腐蚀性能的影响

采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种超低碳IF钢试样.采用浸泡腐蚀、周浸腐蚀、原子力显微镜(AFM)及扫描电镜(SEM)微观分析、电化学阻抗测试等手段对晶粒尺寸与IF钢耐大气腐蚀性能之间的规律进行了研究.AFM及SEM微观分析结果表明,随着晶粒尺寸从15μm增加到220μm,超低碳IF钢浸泡腐蚀后晶界处的局部腐蚀更加严重,腐蚀裂纹处的深度加深,裂纹宽度变宽.超低碳IF钢晶粒尺寸从15μm增加到46μm,周浸腐蚀实验后锈层中空洞和裂纹增多,锈层电阻下降,耐候性下降;晶粒尺寸进一步增大到220μm后,锈层整体致密性得到增加,锈层电阻上升,耐候性得到增加.对晶粒尺寸影响耐大气腐蚀性能的机理进行了讨论.晶粒尺寸增大后晶界能的减少使得腐蚀表面的宏观总体缺陷数量有所减少,耐候性有所提高;但是晶粒尺寸增大后晶界处因局部腐蚀电流密度增大将会在局部造成更深的腐蚀坑槽并降低耐候性;晶粒尺寸的变化对钢铁材料耐大气腐蚀性能的影响不仅要考虑其对晶界局部腐蚀电流密度的影响,而且还必须考虑对基体整体晶界能所造成的影响.     

Corrosion Behavior of Low-C Medium-Mn Steel in Simulated Marine Immersion and Splash Zone Environment

The corrosion behavior of low-C medium-Mn steel in simulated marine immersion and splash zone environment was studied by static immersion corrosion experiment and wet-dry cyclic corrosion experiment, respectively. Corrosion rate, corrosion products, surface morphology, cross-sectional morphology, elemental distribution, potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectra were used to elucidate the corrosion behavior of low-C medium-Mn steel. The results show that corrosion rate in immersion zone is much less than that in splash zone owing to its relatively mild environment. Manganese compounds are detected in the corrosion products and only appeared in splash zone environment, which can deteriorate the protective effect of rust layer. With the extension of exposure time, corrosion products are gradually transformed into dense and thick corrosion rust from the loose and porous one in these two environments. But in splash zone environment, alloying elements of Mn appear significant enrichment in the rust layer, which decrease the corrosion resistance of the steel.     

晶粒尺寸对桥梁钢的耐腐蚀性能影响

通过周期性浸润腐蚀试验,研究了晶粒尺寸对桥梁钢Q345的耐腐蚀性能的影响。不同晶粒尺寸的Q345钢的失重数据表明,大晶粒尺寸的铁素体和珠光体组织的耐腐蚀性能略优。扫描电镜和X射线衍射仪对加速腐蚀产物-锈层进行了分析。结果表明,两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层,大晶粒尺寸试样的内锈层与钢基的结合更紧密。两种试样的锈层成分主要是Fe3O4和少量的各种FeOOH,内锈层FeOOH的含量更多。     

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。     

海水飞溅区Ni-Cu-P钢的锈层和耐点蚀性能研究

在海水飞溅区对实验室冶炼的Ni-Cu-P钢、含Cu低合金钢和碳钢进行660 d的挂片实验,评价Ni-Cu-P钢的耐蚀性能;采用Fourier变换红外(FTIR)光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电子探针(EPMA)、SEM和EDAX等技术,分析3种钢表面的锈层特征.结果表明,Ni-Cu-P钢表现出比...     

稀土Ce对7A04铝合金耐腐蚀性能的影响

目的提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。方法采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究了不同稀土Ce含量的7A04铝合金的腐蚀行为及规律。通过金相显微镜和扫描电子显微镜,观察了不同试样的组织和夹杂物形貌。采用失重法和电化学阻抗技术,分析了试样的腐蚀动力学规律及电化学行为特性。结果在Ce质量分数分别为0%、0.39%和0.81%的7A04铝合金中,稀土Ce的加入量为0.39%时,其晶粒最细小,第二相与夹杂最少且分布最均匀,合金的基体组织得到了改善。稀土7A04铝合金的腐蚀失重明显低于不含稀土Ce的7A04铝合金,且锈层电阻升高,其中含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的锈层电阻最高。结论三种7A04铝合金均发生了明显的局部腐蚀,主要为点蚀。稀土Ce的加入,改变了非稀土铝合金中的T相和S相,生成了新的细小的块状金属间化合物,改善了组织的均匀性,提高了其腐蚀锈层电阻,增加了锈层对基体的保护能力,使铝合金耐海洋大气腐蚀性能提高。在三种稀土Ce含量的铝合金中,含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的耐蚀性最佳。     

Effect of nickel on ion-selective property of rust formed on low-alloying weathering steel

The effect of nickel on the ion-selective property of the rust layers formed on the low alloy weathering steels under marine atmosphere was investigated by an alternate wet-dry accelerated corrosion test.Four types of low-alloying steels with different Ni contents were prepared for the corrosion test.The rust formed at various stages of corrosion was characterized by electrochemical impedance spectra(EIS),electron microprobe analysis(EMPA) and scanning electron microscopy(SEM).Afterwards,the corrosion resistance property of the rust was studied in the light of the experimental results.It is shown that increasing Ni content has significantly improved the corrosion resistance of the low-alloying steels under marine atmosphere.Furthermore,it is noted that an evident cation-selective property emerges in the rust layers with the Ni content of the rust layers up to 1.82%.However,when the Ni content of steel the matrix is below 1.5%,it has little effect on the cation-selective property.The ratio of Ni content in between the rust layer and the steel substrate decreases with the increase of Ni content in the steel substrate and varies little as the corrosion proceeds.