珠光体组织对重轨钢U71Mn腐蚀行为的影响

通过实验室加速腐蚀试验研究了不同珠光体片层间距重轨钢在模拟大气环境中的腐蚀行为,采用场发射电镜、XRD、电化学测试等方法对重轨钢组织和腐蚀结果进行了表征.不同冷却制度下所得实验用U71Mn重轨钢珠光体片层间距为155 nm、241 nm、340 nm、446 nm.随腐蚀时间延长和珠光体片层间距减小,腐蚀失重和腐蚀速率明显下降,珠光体片层间距为155 nm时,腐蚀速率最小,为0.0014 mg·cm-2·h-1.四种试样锈层中均含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4,当珠光体片层间距减小到241 nm以下,α-FeOOH峰值明显增强,腐蚀产物中最先出现少量α-Fe2O3,锈层形貌较为致密.珠光体组织片层间距从446 nm减小到155 nm,形成致密的保护性锈层的时间从240 h提前120 h,内锈层厚度和致密性明显提高,腐蚀480 h后珠光体片层间距最小的实验钢腐蚀电流最小,腐蚀电位最大,抗大气腐蚀性能最好.     

添加P和RE对碳钢耐腐蚀性能的影响

主要研究P和RE复合对碳钢耐腐蚀性能的影响;通过模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,对试验钢进行了腐蚀失重分析;并通过X射线衍射等手段对锈层进行了分析.结果发现:通过添加P及少量RE,可以使碳钢获得很好的耐候性.P和RE的复合作用机理主要是促进锈层中α-FeOOH的形成,同时抑制γ-Fe2O3生成,改变锈层结构,从而使锈层更为致密.     

耐候钢锈层组织成分及其耐腐蚀机制分析

过去对耐候钢耐腐蚀性机理的研究,锈层初期生长因素考虑较少.模拟工业大气环境的周期浸润实验室加速试验,对试验钢进行了腐蚀失重分析;通过扫描电镜、X射线衍射、阳极极化等手段对锈层进行分析.主要研究耐候钢和碳钢的锈层组织和电化学性能.结果表明:腐蚀初期耐候钢的锈层组织成分以α-FeOOH为主;碳钢的锈层组织成分以Fe2O3为主.α-FeOOH晶体枝晶纤细,锈层致密,具有保护性;Fe2O3枝晶粗大,锈层疏松多孔,不具有保护性;耐候钢锈层具有钝化作用,对基体有很好的保护性.     

3%NaCl溶液中碳钢表面Fe3O4和α-FeOOH的形成机理

碳钢在海洋环境锈层中α-FeOOH和Fe3O4易引起高速腐蚀,为探讨其机理,对碳钢在3%NaCl溶液中浸渍和干湿复合循环试验后的锈层进行了红外光谱和扫描电镜分析,提出锈层中的γ-FeOOH和β-FeOOH可自动转化成α-FeOOH和Fe3O4;由γ-FeOOH形成的α-FeOOH和Fe3O4形成速度慢,晶粒小,有保护作用,由β-FeOOH转化而成的α-FeOOH和Fe3O4形成速度快,晶体颗粒大,结构疏松,没有保护作用.     

Cu元素对42CrMoV高强度螺栓钢在模拟大气腐蚀环境下腐蚀行为的影响

目前有关铜对高强度螺栓钢腐蚀的影响研究未见报道。以耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢42CrMoV为基础,添加0.42%(质量分数,下同) Cu,采用周期浸润试验模拟大气环境,结合扫描电镜、X射线衍射仪及电化学法等分析手段,研究了Cu对高强度螺栓钢腐蚀行为的影响。结果表明:钢中加入0.42%Cu之后,试验钢的腐蚀失重率明显降低,且在腐蚀前期影响程度更为显著。钢材表面能够快速地形成具有保护性的锈层,且Cu在锈层中有一定程度的富集,这使得锈层的致密性更高,保护性更强。XRD结果表明,锈层主要是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe₂O₃构成。极化曲线测定结果表明,Cu能够使试验钢的自腐蚀电位略正移,从而提高其耐腐蚀能力。     

晶粒尺寸对耐候钢抗大气腐蚀性能的影响

细化晶粒能有效提高耐候钢的力学性能,但是,随着晶粒尺寸的减小,晶粒尺寸对耐候钢的耐腐蚀性能的影响是怎样的,有必要进一步研究.因此,对不同晶粒尺寸耐候钢进行了模拟工业大气周期浸润实验室加速试验,并通过金相扫描、X射线衍射、交流阻抗谱等手段对锈层进行了分析.结果发现,在腐蚀初期还没有形成致密内锈层前,细晶粒比大晶粒的腐蚀更快一些,形膜要快.在腐蚀后期形成致密的内锈层后,细晶粒和大晶粒的腐蚀速率基本一致;耐候钢晶粒尺寸不影响其耐蚀性能.     

某耐候钢桥锈层稳定化处理技术的探索

采用锈层稳定化水处理的方法,对某耐候钢桥进行为期6周的锈层稳定化处理试验,从而确定耐候钢锈层稳定化所需周期,以为工程应用提供依据。结果表明:随着锈层稳定化处理周期的增加,试样表面锈层颜色从橙黄色转变为深褐色,锈层厚度逐渐增厚;通过电化学分析发现,自腐蚀电流密度呈现减小的趋势,自腐蚀电位逐渐正移,EIS谱线上容抗弧半径呈现增大趋势;通过XRD结果分析,得出非稳定相(γ-FeOOH)逐渐向稳定相(α-FeOOH)转化,稳定相(α-FeOOH)所占比例逐渐增大。根据以上结果,当锈层稳定化处理达到5周后,试样表面锈层逐渐趋于稳定。     

铁路车辆用V-N-Cr微合金化Q690高强耐候钢组织性能和腐蚀行为

为开发新一代铁路车辆用高强耐候钢,采用两阶段轧制制备V-N-Cr微合金化Q690耐候钢,并进行组织观察和力学性能检测。采用周期浸润腐蚀实验对V-N-Cr微合金化Q690耐候钢与Q345钢进行腐蚀行为研究。结果表明:V-N-Cr微合金化Q690耐候钢的显微组织为多边形铁素体、针状铁素体、板条贝氏体以及少量的M/A岛,屈服强度及抗拉强度分别为695 MPa和815 MPa,冲击性能优异,通过大小角度晶界共同作用,有效阻碍裂纹扩展。两种钢的表面均生成了明显的锈层,腐蚀产物主要包含α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和Fe₃O₄。腐蚀360 h后Q345钢的平均腐蚀失重速率为1.83 g/(h·cm²),V-N-Cr耐候钢的腐蚀失重速率为0.96 g/(h·cm²),显著低于Q345钢。     

稀土对耐候钢耐蚀性能的影响研究

通过X射线衍射分析、电子探针和扫描电镜等手段对10PCuRE和10PCu耐候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锈层的对比研究,可知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,提高了钢基体的耐蚀性能.     

不同典型大气环境下的Q500qENH耐候桥梁钢锈层稳定化水处理工艺适用性的研究

对7个不同地点的Q500qENH钢进行为期8周的锈层稳定化水处理试验,确定Q500qENH钢最佳的锈层稳定化水处理工艺的适用性。结果表明：随锈层稳定化处理周期的延长,试样的失重和腐蚀减薄量均增加,腐蚀速率呈现下降趋势,试样表面锈层颜色从橘黄色向棕色转变,锈层厚度逐渐增加;电化学分析结果表明,随着处理周期延长,试样的自腐蚀电流密度下降和自腐蚀电位正移;X射线衍射(XRD)分析结果表明,随着处理周期的延长非稳定相物质(γ-FeOOH)逐渐向稳定相物质(α-FeOOH)转化,稳定相(α-FeOOH)所占比例逐渐增大。基于以上结果,Q500qENH耐候钢在3种典型地点采用不同的锈层稳定化水处理工艺,可经4～6周处理后形成较稳定的锈层。