节镍含稀土23Cr型双相不锈钢点蚀性能研究

为了研究节镍型含稀土双相不锈钢在中性氯化物溶液中的点蚀行为,采用阳极极化曲线、交流阻抗、扫描电镜(SEM)及X射线能谱仪(EDS)等方法研究了微量稀土元素对23Cr型双相不锈钢耐点蚀性能的影响。研究结果表明,加稀土后,23Cr型双相不锈钢在1.0 mol/L Na Cl溶液中的点蚀电位及钝化能力明显提高,稀土含量为0.028%的实验钢耐点蚀能力最强,稀土能提高23Cr型双相不锈钢的耐点蚀性能;硫化物夹杂是23Cr型双相不锈钢的主要点蚀诱发源;合适的稀土含量可以有效的净化钢液,变质长条硫化物夹杂为球状稀土夹杂;稀土夹杂弥散分布在钢中,且相互独立,不形成腐蚀的活性通道,抑制了23Cr型双相不锈钢点蚀的发生。     

微量稀土对洁净耐候钢力学性能的影响

通过拉伸和冲击等力学性能实验以及扫描电镜和能谱分析等检测手段,研究了Cu-P耐候钢中稀土含量和稀土固溶量对钢综合力学性能的影响及其作用规律。研究结果表明,对于氧含量为0.004%~0.007%(质量分数,下同),硫含量为0.008%的稀土耐候钢,稀土含量在0.005%~0.025%的范围内,固溶稀土量为5×10-6~16×10-6。适量稀土使得钢中带状硫化锰夹杂物逐渐变质为尺寸小于2μm的球状弥散分布的稀土夹杂,钢的组织得到细化,并且在固溶稀土的作用下,耐候钢的综合机械性能得到提高,即改善材料的塑韧性的同时也提高了强度。耐候钢中加入稀土提高了钢的横向冲击韧性,尤其对低温冲击值提高明显,促使钢从解理断裂向韧窝断裂转变。韧窝中的细小球状稀土氧硫化物夹杂是其转变的主要原因。当耐候钢中稀土含量小于0.012%时,随着稀土含量和稀土固溶量的增加,钢的综合机械性能改善明显。     

高强度耐大气腐蚀钢中稀土提高耐蚀机理研究

采用SEM、XRD、电化学阻抗和干湿周浸实验法,研究稀土对高强耐候钢耐大气腐蚀性的影响.稀土净化钢液,变质夹杂,改善了点蚀和晶间腐蚀.钢中固溶稀土提高钢基体的耐蚀性并促进稳定致密锈层的形成.稀土微合金化作用提高高强耐候钢的耐大气腐蚀性能.     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

研究锰元素对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响, 锰质量分数的变化范围为0. 93%~1. 26%.分别采用化学腐蚀法、动电位极化法研究双相不锈钢2205的耐腐蚀性能, 采用夹杂物自动分析技术研究锰对钢中夹杂物种类及数量的影响, 通过扫描电镜、能谱及夹杂物原位分析法观察化学腐蚀及电化学腐蚀前后钢中夹杂物及其周围钢基体的变化情况.采用电感耦合等离子体发光光谱测定腐蚀产物的成分.研究结果表明, 不同类型的夹杂物对耐腐蚀性能的影响不同, (Mn、Si) 氧化物以及(Mn、Si、Cr) 氧硫化物在腐蚀液中更易溶解进而促进腐蚀, 而(Cr、Mn、Al) 氧化物却很稳定.锰的加入会促进钢中(Cr、Mn、Al) 夹杂的析出, 此类夹杂物不仅自身很容易被含Cl离子的溶液腐蚀, 而且作为点蚀的起始点, 促进了点蚀坑的形成, 加快了基体腐蚀, 最终导致不锈钢耐点蚀性能的下降.      

10PCuRE钢的耐大气腐蚀性及耐蚀机理

通过周期性浸润腐蚀试验对实验室冶炼的加稀土和未加稀土的Cu-P系耐候钢和A3钢进行了腐蚀性能的测定,结果表明:加稀土和未加稀土的Cu-P系耐候钢的耐蚀性均远远好于A3钢的耐蚀性,而加稀土的耐候钢比不加稀土的耐候钢的耐腐蚀性更好.通过极化试验、扫描电镜及能谱仪和X射线衍射仪等分析测试手段,对稀土耐候钢的耐蚀机理进行了研究,发现稀土通过使钢中的夹杂物变质使钢的耐蚀性提高,在腐蚀过程中稀土的存在有利于稳定的腐蚀产物α-FeOOH的形成,使耐蚀锈层更加均匀致密,因此提高了钢的耐蚀性.     

硫对316L不锈钢夹杂物和耐点蚀性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和图像分析仪等手段,研究了硫含量对316L不锈钢组织和夹杂物的影响,并利用氯化铁浸泡试验和电化学极化曲线研究了硫对316L不锈钢耐点蚀性的影响。结果表明,硫加入在316L钢中主要以硫化锰夹杂物的形式存在。随着硫含量的增加,钢中硫化物的级别和含量都逐渐增加,硫化物的分布越来越密集,当硫质量分数超过0.1%后,试样中的硫化物夹杂数量急剧增加。当硫质量分数达到0.199%后,钢中硫化物多以纺锤状存在,大量纺锤状硫化物细化了316L钢的晶粒。316L不锈钢的点腐蚀失重速率随硫含量的增加而增加,点蚀电位逐渐下降,但当硫质量分数达到0.199%后,316L不锈钢点蚀电位有所回升,这可能与试验钢晶粒细化有关,有待进一步研究。     

非金属夹杂物对耐候钢耐大气腐蚀性能的影响

采用干湿交替周期浸润腐蚀实验和场发射扫描电镜研究了非金属夹杂物对Q450NQR1耐候钢在工业性大气环境中耐候性的影响。结果表明,夹杂物变性处理明显提高了耐候钢前期的耐腐蚀性能,但对稳定性锈层形成之后的耐腐蚀性能基本没有影响;经过稀土处理后的非金属夹杂物主要为稀土氧化物和硫化物与Al2O3的复合夹杂,添加Si-Ca线变性后的非金属夹杂物主要为Ca的氧化物和硫化物与Al2O3的复合夹杂,这些夹杂物在0.01 mol·L-1的Na HSO3介质中均表现为阳极性夹杂,在腐蚀微电池中作为阳极优先溶解,钢基体则作为阴极被保护起来,腐蚀速度减缓。     

La-Ce处理对75Cr1钢夹杂物和耐蚀性影响的工业试验

锯片长期在共振、较大侧压力、拉应力以及与冷却介质接触下服役，要求锯片钢具有一定的弹性强度、疲劳强度、冲击韧性和耐蚀性能。钢中非金属夹杂物会打破钢基体的连续性，易引起钢中裂纹的产生，并对钢的耐点蚀性能有着重要的影响。通过对工业试验所生产的不同稀土含量的75Cr1锯片钢进行夹杂物特征分析、电化学极化试验和腐蚀失重试验，研究了稀土处理对75Cr1钢洁净度和耐蚀性的影响。结果表明，适量的稀土处理可以显著脱除钢中氧、硫元素，变质钢中夹杂物，提高钢基体的耐蚀性。未添加稀土的75Cr1钢中总氧质量分数为0.002 0%,总硫质量分数为0.001 2%;钢中典型夹杂物为Mg-Al-O复合氧化物夹杂和CaS+MnS夹杂，夹杂物平均尺寸为2.1μm;钢的点蚀电位和自腐蚀电位分别为-410 mV和-1 000 mV。铈质量分数为0.013 6%和镧质量分数为0.007 2%的75Cr1钢中总氧质量分数和总硫质量分数分别为0.001 1%和0.000 8%;钢中典型夹杂物为RE_xS_y+CaS以及少量的Al₂O₃夹杂，钢中夹...     

碳钢及低合金钢在氯离子溶液中夹杂物诱发点蚀位置显微腐蚀实验探讨

选择3种冶金因素有代表性的碳钢及低合金钢, 通过极化实验方法确定点蚀诱发初期及点蚀期的电位值, 利用显微腐蚀实验方法和电子探针分析了不同夹杂物在诱发点蚀过程中的特征, 并在利用琼脂涂封的条件下, 考察及分析了点蚀诱发时夹杂物溶解析出情况。结果表明:夹杂物是钢中主要点蚀诱发源, 钢基体与夹杂物交界处的钝化膜保护作用最弱, 点蚀均从该处诱发;点蚀诱发初期, 钢基体与夹杂物交界处的钝化膜破裂时, 对硫化物夹杂, 优先析出的是铁离子, 而不是硫离子;夹杂物的成分及形态的不同都会影响到产物的溢出位置。     

439M铁素体不锈钢点蚀诱发机理

 439M铁素体不锈钢广泛应用于汽车排气系统消声器中,其主要失效形式是点蚀破坏。采用点腐蚀试验、去钝化起始pH值试验、微区电化学试验,并结合扫描电镜及能谱分析,观察分析了点腐蚀和夹杂物的形貌,研究了点蚀诱发时夹杂物的变化情况。研究结果表明,439M不锈钢的点蚀主要在复合氧化物夹杂处诱发,而TiN夹杂物未诱发点蚀;夹杂物诱发点蚀时,复合氧化物夹杂的CaO优先溶解。最后,建立了在氯离子环境下439M不锈钢中复合氧化物夹杂诱发点蚀的模型。     

夹杂物对低合金钢点蚀诱发敏感性的影响

为了进一步提高低合金钢的抗点蚀性能,采用Ti/Al脱氧及Ca处理工艺熔炼并轧制制备了试验钢。利用场发射扫描电镜及能谱仪(SEM-EDS)、电化学极化试验及浸蚀前、后夹杂物的原位观测,研究了不同脱氧工艺钢中夹杂物在模拟海水介质中诱导点蚀的行为。结果表明:与Al脱氧钢相比,Ti脱氧钢中形成了富含Ti Ox、数量更多、尺寸更细小的夹杂物,有利于Mn S的局部分散析出,降低其诱发点蚀的危害,采用Ti脱氧工艺有助于提高钢的抗点蚀性能;Mn S诱发点蚀的能力强于氧化物夹杂,点蚀优先在Mn S夹杂与基体的界面处及夹杂物曲率半径小的区域萌生;降低夹杂物的腐蚀活性应该以调控夹杂物的组成为基础,其次优化夹杂物的形貌(球形化),在微米级范围内,夹杂物尺寸对点蚀诱发的影响最小。     

不同脱氧程度锰钢耐点蚀性能比较

选择四种不同脱氧程度的锰钢,在pH10的3%(质量分数)NaCl溶液中进行动电位极化实验,比较钢的点蚀诱发敏感性;在3%(质量分数)海盐水中进行室内间浸挂片实验,评价钢的点蚀扩展速度;利用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)分析了钢中夹杂物组成和腐蚀形貌.结果表明,随着脱氧程度的加强,钢中的硫化物夹杂由短棒状变为长条状.脱氧程度越差,钢基体热力学稳定性越强,钢的点蚀诱发敏感性也越弱.室内间浸挂片实验结果表明,脱氧程度较强的锰钢表现出更强的点蚀扩展能力.     

夹杂物对Cr-Ni系高强度钢耐蚀性能的影响

对比研究了2种Cr-Ni系高强度钢在人造海水条件下耐蚀性能差异,采用ASPEX自动扫描电镜分析了钢中夹杂物种类、数量和分布,利用金相显微镜对夹杂物引发腐蚀的过程开展了原位分析,并利用扫描电镜(SEM),观察了腐蚀后样品的微观形貌。全浸腐蚀实验结果表明,A钢虽然合金含量较高,但其腐蚀速率要大于B钢;夹杂物分析及其原位腐蚀实验研究表明,B钢通过Ca处理获得了良好的夹杂物改性效果,将钢中对耐蚀性提高不利的MnS夹杂物改性为CaS复合夹杂物,降低了B钢的点蚀敏感性,提高了B钢的耐蚀性能。     

稀土Ce对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢耐均匀腐蚀性能影响

利用电化学的极化曲线及交流阻抗技术研究了不同稀土含量的1Cr18Mn8Ni5N不锈钢在硫酸介质中的腐蚀行为。应用扫描电镜对试样的腐蚀形貌及夹杂物形态进行了观察,利用EDS对夹杂物成分进行了分析。结果表明:钢中加入稀土Ce可改变夹杂物形态,并使其交流阻抗的极化电阻增大,极化曲线的腐蚀电位正移,降低了腐蚀电流密度,抵制了均匀腐蚀,改善了1Cr18Mn8Ni5N不锈钢的耐蚀性。当钢中稀土Ce质量分数为0.022%时,1Cr18Mn8Ni5N不锈钢可获得最好的耐均匀腐蚀性能。     

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.     

夹杂物对E36级船板钢货油舱下底板点蚀行为的影响研究

为了探究夹杂物在低pH值、高浓度氯离子腐蚀环境下诱发点蚀的作用机理,本研究利用pH值0.85的10％NaCl溶液,模拟E36级船板钢货油舱下底板腐蚀环境;采用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱分析(EDS)、夹杂物原位观察等手段,分析不同类型、尺寸、形状夹杂物对点蚀行为的影响.试验结果表明:耐腐蚀钢中存在MnS﹑Ti...     

稀土元素对P20钢性能的影响

研究了Ｐ２０钢中加入微量稀土元素后性能和组织的变化规律。结果表明，稀土元素的加入改变了钢中硫化物夹杂的组成和形貌，粒状复合稀土硫化物夹杂取代了条状硫化锰夹杂，从而提高了钢材的塑韧性、动态断裂韧性和等向性能。给出了钢中硫化物的长宽比与ＲＥ／Ｓ及钢的等向性能与硫长宽比的定量关系。     

稀土Ce-La对SS400钢晶粒度及夹杂物变性的影响

对SS400钢进行了添加稀土Ce-La合金的试验研究,采用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察和分析钢的晶粒度和夹杂物成分及形貌。结果表明,加入稀土后SS400钢晶粒度提高了1～2级;加入0.05%的稀土Ce-La时,硅酸盐夹杂物近似椭圆形;加入量达到0.09%时,硫化物夹杂和硅酸盐夹杂均呈圆形。     

钇对EH36船板钢夹杂物特性和拉伸性能的影响

 稀土钇添加到钢中,能够有效变性夹杂物,并能引起拉伸性能的变化。为了研究钇的质量分数对夹杂物变性以及拉伸性能的影响,以EH36船板钢为研究对象,采用扫描电子显微镜、能谱等分析手段,对原始钢以及加入不同量稀土的试样进行夹杂物以及拉伸性能的测试分析。结果表明,稀土元素钇能有效变性夹杂物,将长条状的硫化锰夹杂物或者复合的硫化锰夹杂物变性为以Y Al O为核心的、外圈为稀土氧硫化物的球状夹杂物。对其力学性能检测发现,随着稀土加入量的提高,其抗拉强度和屈服强度显著提高,其中钇质量分数为0.055%的试样具有较好的夹杂物变性形貌和较好的抗拉强度和屈服强度。     

高氮耐候钢锈层的电化学与物相表征

为了考察氮元素对耐候钢耐腐蚀性能的影响,研究制备了氮质量分数分别为0.0358%和0.0026%的高氮耐候钢和低氮耐候钢。应用电化学阻抗谱和X射线衍射(XRD)分析、电子探针(EPMA)面扫描技术研究了两种实验钢在模拟工业大气溶液中腐蚀电化学过程和锈层结构的异同。电化学阻抗谱显示,高氮耐候钢在高频段(点蚀诱发期)比传统耐候钢有着更加优良的耐点蚀能力,低频段(扩散型阻抗生成期)则显示腐蚀产物层具有更高的阻抗,抵御腐蚀介质侵蚀的能力较强。X射线衍射和电子探针分析结果表明耐候钢高氮含量促进了稳定结构锈层生成,锈层中非晶态α-(Fe_1-xCr_x)OOH的分布更广泛、连续,提升了耐候钢抵御Cl^-侵入的能力。高氮钢腐蚀坑具有大宽深比的特征,内锈层较薄,证明其具有良好的抑制点蚀能力。