40CrNi2Si2MoVA超高强度钢海洋大气环境腐蚀行为研究

在青岛和海南进行40CrNi2Si2MoVA超高强度钢的大气暴露实验,对暴露后的材料性能以及腐蚀形貌进行了研究。结果表明,40CrNi2Si2MoVA钢在海洋性大气环境中,腐蚀以均匀腐蚀为主,随环境不同和腐蚀发展的变化,腐蚀产物成分和结构不同,主要成分是Fe3O4,Fe2O3,γ-FeOOH和α-FeOOH。腐蚀失重与时间的关系可用幂函数w=atb(b1)回归。40CrNi2Si2MoVA钢在海洋性大气环境下具有较高的应力腐蚀敏感性,应力腐蚀为沿晶开裂模式,裂纹起源于表面产生腐蚀的部位,并向内部扩展。40CrNi2Si2MoVA钢在海南万宁的腐蚀速率以及应力腐蚀敏感性明显高于在青岛团岛的。由于环境腐蚀对材料的影响,导致其抗拉强度的损失,从而使其抗应力能力降低,在更低的强度水平和更短的时间内产生断裂。     

40CrNi2Si2MoVA超强钢喷丸强化残余应力分析

对40CrNi2Si2MoVA超强钢进行不同的表面喷丸处理,通过无损残余应力检测,分析不同喷丸工艺参数对实验钢表层残余应力场的影响。结果表明,喷丸强度、角度、时间、喷料粒度对其表层残余应力峰值、应力峰层深度与应力影响层深度有较大的影响。     

超高强度钢40CrNi2Si2MoVA两种等温淬火工艺研究

对超高强度钢40CrNi2Si2MoVA进行了马氏体和贝氏体等温淬火热处理。结果表明,两种等温淬火工艺都能得到马氏体＋下贝氏体＋少量残余奥氏体的复合组织,使得各项力学性能指标得到良好的配合。本文探讨了40CrNi2Si2MoVA组织性能的变化规律,总结出最合理的热处理工艺参数。     

回火温度对42CrMo高强钢应力腐蚀断裂行为的影响

研究了回火温度对高强度42CrMo 钢应力腐蚀断裂行为的影响。结果表明,在淬火态和低温回火态.均为沿晶断裂.K_(ISCC)很低;当回火温度高于300℃后,K_(ISSCC)随回火温度升高而显著早升,断裂方式从沿晶型过渡为穿晶韧窝和沿晶的混合型。俄歇能谱和电镜分析表明,该钢的应力腐蚀断裂行为主要决定于碳比物的分布。在淬火态和低温回火态,碳化物主要分布于原奥氏体晶界,导致沿晶断裂和 K_(ISCC)值很低。较高温度回火后,晶界上碳化物的聚集粗化和晶粒内部碳化物的大量析出,导致了断裂方式由沿晶型向混合型转化和 K_(ISCC)的明显升高。     

Cr-Mo-V系高强度钢的应力腐蚀开裂行为

用改进的WOL型试样研究了Cr-Mo-V系高强度钢在3．5％NaCl水溶液中的应力腐蚀断裂行为,并与常用的42CrMo钢进行了对比。结果表明,回火温度对实验钢的应力腐蚀开裂行为有显著影响。当回火温度较低时,Cr-Mo-V钢的KISCC较低,且随回火温度的升高缓慢提高,断裂方式主要为沿晶断裂;当回火温度超过约873K后,KISCC显著提高,断口中穿晶断裂所占的比例明显增加,断裂方式逐渐转变为穿晶型断裂为主。在相同的强度水平下,Cr-Mo-V钢的KISCC高于42CrMo钢,且在低强度水平下二者差别较大。对42CrMo钢,KISCC随屈服强度升高呈指数下降。但对Cr-Mo—v钢,则并非如此,即在强度保持不变（Rp0.2=1410—1440MPa）的条件下,KISCC随回火温度升高而明显提高。Cr-Mo—V钢和42CrMo钢的KISCC均随回火温度的升高呈指数关系增加。     

高强度耐大气腐蚀钢焊条研制

讨论了影响所研制焊条熔敷金属理化性能的主要因素,降低焊缝中的S、P含量及适当控制C、Mn的含量可以获得良好的综合力学性能,适量的Ni、Cr、Cu对提高耐大气腐蚀性十分有效.分析了影响该焊条工艺性能的主要因素,合理的大理石与萤石配比及稳弧剂的加入,有利于提高焊条工艺性能.通过焊条熔敷金属理化性能检测、金相分析、冷裂纹敏感性实验,结果表明,各项指标均达到<铁道车辆用高强度耐大气腐蚀钢焊接材料(焊条、焊丝)订货技术条件>的要求,并在铁道车辆上得到推广应用.     

钢的大气腐蚀预测

对我国6个试验点17种钢的16年大气腐蚀试验数据进行幂函数回归,将所得到的幂函数参数A、n对试验钢的化学成分和试验的环境数据进行逐步回归,得到钢的大气腐蚀发展幂函数的参数与钢的化学成分和环境因素的定量关系.由此根据钢的化学成分和所在环境的主要气象和污染数据,就可以预测碳钢、低合金钢在任何给定环境下的大气腐蚀状况.模型显示:降雨量和日照时数的乘积是一个特殊的重要影响因素,它降低A值,提高n值.钢中的S元素是最有害的,它对A、n值都有较高的正系数;P对大气腐蚀是有益的,对A、n值都有负系数;Cu只降低了n值,而对A值几乎没有影响;Mn和Si的影响与Cu相反,它们只降低A值,而不降低n值,Si甚至提高n值.     

轧制工艺对耐大气腐蚀钢综合性能的影响

分析了轧制工艺参数对耐大气腐蚀钢综合性能的影响。结果表明,终轧温度、卷取温度和轧后冷速均对钢板力学性能有影响,卷取温度对钢板强度的影响高于终轧温度,钢板强度随卷取前冷却速度的提高而增加,冷速超过12℃/s后不再进一步提高。耐大气腐蚀性主要与成分有关。试验成品钢板强度高,屈强比低,具有良好的低温冲击韧性和冷弯加工性能及优良的耐大气腐蚀性。     

碳钢与低合金钢耐大气腐蚀性研究

采用干湿复合循环实验、电化学交流阻抗和扫描电镜等方法研究了7种碳钢与低合金钢在试验环境中的腐蚀规律及腐蚀试验后带锈试样的电化学特征.结果表明,7种材料的腐蚀失重率随时间均遵从负指数规律：Y=Y0+Ae-t/B.电化学测试结果表明带锈试样进一步腐蚀的速度受阴极扩散过程所控制;7种材料带锈试样的阻抗值与材料的年腐蚀速率呈线性关系.     

低合金钢大气腐蚀的电化学研究

将4种低合金钢分别与铜偶合,制成电偶腐蚀电池(ACM),研究大气中不同盐类、SO2及相对湿度等对其大气腐蚀的影响     

低合金钢大气腐蚀的电化学研究

将４种低合金钢分别与铜偶合，制成电偶腐蚀电池（ＡＣＭ），研究大气中不同盐类、ＳＯ２及相对湿度等对其大气腐蚀的影响     

NaCl污染的A3钢在含SO2的大气环境中的腐蚀

分别对温度为25℃、相对湿度为75%条件下未经NaCl污染和表面沉积有15.6μg/cm2 NaCl的A3钢在含有10-6SO2大气环境中的腐蚀行为进行了研究.结果表明,NaCl和SO2的共同作用导致腐蚀加剧,但随暴露时间的延长,后期腐蚀速度有明显减弱.采用扫描电镜(SEM/EDAX)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)对腐蚀表面和产物进行了分析.腐蚀表面呈现不均匀的凹凸形貌,腐蚀产物膜上有细微裂缝,这为后期腐蚀氧的扩散提供了通道.腐蚀产物中有FeSO4@7H2O和FeOOH的存在.     

NaCl在A3钢大气腐蚀中的作用

研究了温度为25℃、相对湿度为80％时NaCl对A3钢大气腐蚀的影响．结果表明，A3钢腐蚀失重随NaCl沉积量的增加而增加，同时随暴露时间的延长也呈增加趋势；但暴露一定时间后，腐蚀失重增加趋缓．采用扫描电镜(SEM/EDAX)及光电子能谱(XPS)对腐蚀形貌及产物成分进行了分析，腐蚀表面呈现不均匀的凹凸形貌，腐蚀产物上有细微裂缝．探讨了该条件下A3钢的大气腐蚀过程．     

钝化膜应力导致不锈钢应力腐蚀

用恒位移载台，在透射电镜（TEM）中原位观察应力前后裂前方位错组态的变化以及微裂纹的形核和扩展，结果有明，310不锈钢在沸腾的25％MgCl2水溶液中应力腐蚀时腐蚀过程能促进位错发射，增殖和运动，当腐蚀促进的位错发射和运动达到临界状态时，应力腐蚀裂纹形核和扩展，测量表明，304不锈钢在沸腾MgCl2中自然腐蚀时表面钝化膜会产生一个附加拉应力，它可能是腐蚀促进位错发射和运动的原因。     

耐候钢与碳钢大气腐蚀规律的分析研究

本文对北京、青岛、江津、武汉地区的耐候钢和碳钢的大气腐蚀数据进行了方差分析。研究发现在北京地区两类材料的大气腐蚀数据无显著差异,在青岛、江津、武汉地区耐候钢腐蚀率显著低于碳钢。通过对北京地区耐候钢和碳钢的回规分析,得出两类材料的腐蚀数据和腐蚀时间之间遵循线性双对数规律,并根据回规方程对耐候钢与碳钢在北京地区的大气腐蚀进行了预测。     

二氧化碳在A3钢大气腐蚀中的作用

通过电化学法并结合ＸＲＤ及ＳＥＭ,研究了大于临界相对湿度条件下,ＣＯ２浓度对Ａ３钢在薄层液膜下大气腐蚀的影响。电化学实验结果表明,Ａ３钢的大气腐蚀速率随ＣＯ２浓度的上升而增加。Ｘ射线衍射分析及ＳＥＭ观察表明,金属表面腐蚀 产物中无碳酸盐生成;腐蚀产物在金属表面分为内、外双层结构,ＣＯ２在Ａ３钢表面的吸附是不均匀的。故ＣＯ２对金属的大气腐蚀起着加速作用,腐蚀产物膜对金属的保护作用微弱,同时提出了ＣＯ     

INFLUENCE OF NaCl DEPOSITION ON ATMOSPHERIC CORROSION OF A3 STEEL IN THE PRESENCE OF SO_2

The regularities of atmospheric corrosion of A3 steel deposited with different amount of Nad exposed to the air containing 1ppm SO2 at 80%RH and 25℃ were studied in laboratory. NaCl can accelerate the corrosion of A3 steel obviously under such condition. The relationship between the weight loss of A3 steel and the amount of NaCl deposition can be well described by using a quadratic function. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy and electron dispersion X-ray analysis (SEM/EDAX) were used to characterize the corrosion products. In the absence of NaCl, FeSO4 · xH2O is the dominant corrosion products, while Fe3O4, FeSO4·H2O, β-FeOOH and γ-FeOOH dominate in the presence of NaCl.