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为了考察开发钢Q450NQR1的耐候性,对其分别进行了实验室周期浸润试验和大气暴晒试验,试验结果表明,实验室周期浸润试验中,144 h腐蚀率相对Q345B减少了1/3,且Q450NQR1锈层中稳定的α-FeOOH含量较高,而Q345B钢较低;大气暴晒试验中,腐蚀初期Q450NQR1钢试样腐蚀率稍大一些,腐蚀后期,其表面形成稳定的致密锈层后,Q450NQR1钢的耐腐蚀性能开始体现。     

高强Q450NQR1货车车厢板耐腐蚀性能分析

为了考察开发钢Q450NQR1的耐候性,对其分别进行了实验室周期浸润试验和大气暴晒试验,试验结果表明,实验室周期浸润试验中,144 h腐蚀率相对Q345B减少了1/3,且Q450NQR1锈层中稳定的α-FeOOH含量较高,而Q345B钢较低;大气暴晒试验中,腐蚀初期Q450NQR1钢试样腐蚀率稍大一些,腐蚀后期,其表面形成稳定的致密锈层后,Q450NQR1钢的耐腐蚀性能开始体现。     

桥梁耐候钢在含Cl~-离子环境中的腐蚀行为

选择3种Ni含量为3.5%的桥梁钢,采用干湿周浸加速腐蚀实验模拟海洋大气环境下桥梁钢的耐腐蚀性能变化,并利用金相显微镜、XRD和SEM等分析了不同Mn和Cu含量桥梁耐候钢组织以及其腐蚀不同时间的腐蚀形貌和锈层特征.结果表明:桥梁耐候钢的组织由准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;随着Mn含量的增加,钢的耐蚀性能增加;Ni和Mn在锈层中均匀分布,Cu在锈层的缝隙或孔洞等缺陷处富集.锈层主要由Fe_3O_4,γFeOOH和α-FeOOH组成,腐蚀不同时间后的试样锈层组成相有所不同;γ-FeOOH和α-FeOOH与钢的腐蚀速率密切相关;增加Mn含量可以促进γ-FeOOH和α-FeOOH的生成,同时抑制γFeOOH和αFeOOH的晶粒长大.     

Q500qENH特厚桥梁钢板及其焊接接头的耐腐蚀性能

采用周期浸泡腐蚀试验技术,结合电子探针以及XRD物相分析等手段,研究了桥梁钢Q500qENH及其焊缝和普通Q345B钢在模拟工业大气环境中(0.01 mol/L NaHSO3水溶液)的耐腐蚀性能。结果表明,桥梁钢内外锈层分明,锈层较致密,且在内锈层中检测到Cr有明显富集,其年腐蚀速率也相对较低。Q345B钢的锈层疏松,内外锈层没有明显分界。桥梁钢锈层都是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe3O4组成的。桥梁钢中物相α-FeOOH含量较多,Cr分布于内锈层的裂纹处,使内锈层更加致密。     

低合金高强度钢的耐模拟工业大气腐蚀行为研究

选择Q345E和Cr-Ni-Cu两种典型的低合金高强度钢,在0.052%(质量分数) NaHSO_3水溶液中进行极化实验和间浸挂片实验,比较了两种钢的腐蚀速率,评价了两种钢的耐蚀性。利用SEM和XRD分析两种钢的腐蚀形貌,锈层结构及其相组成。结果表明,Q345E和Cr-Ni-Cu钢的腐蚀电位分别为-730和-705 mV;两种钢的腐蚀锈层物相均含有γ-FeO(OH)和少量的α-Fe,随腐蚀时间延长,存在少量α-FeO(OH)和Fe_3O_4。Cr-Ni-Cu钢相比Q345E钢,其腐蚀速率较低,Cr,Ni和Cu等元素的存在提高了其耐蚀性能;Cr-Ni-Cu钢的表面锈层比Q345E钢更加致密,锈层微裂纹更少。     

Cr-Ni-Cu系Ⅰa钢级低合金耐候钢管耐蚀性能研究

对性能相近的Cr-Ni-Cu系Ⅰa钢、Q345B和X52Q钢进行盐雾试验,通过观察腐蚀面变化情况,对比试验前后称重情况,分析耐候钢Ⅰa钢级的抗腐蚀性能。试验结果表明:各钢种在48,120,168 h腐蚀情况无明显差别,但除锈后Ⅰa锈层较Q345B和X52Q略致密;短时间内抗盐雾腐蚀性X52Q∧Ⅰa∧Q345B,与通过耐大气腐蚀指数不同,这可能是受试验时间、晶粒尺寸、合金元素和显微组织的影响。     

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 通过周期性浸润腐蚀试验,研究了组织结构对贝氏体高强钢的耐腐蚀性能的影响。贝氏体高强钢和其退火试样的失重数据表明,贝氏体组织的耐腐蚀性能略优于铁素体和珠光体组织。运用扫描电镜和X射线衍射仪等分析测试手段对耐蚀机制进行了研究,发现两种试样均存在较致密的内锈层和疏松外锈层。两种试样的锈层成分主要是稳定的α-FeOOH和少量的γ-FeOOH组成。贝氏体组织的高强钢的锈层晶体更细小,均匀的组织结构有利于增强钢的耐腐蚀性能。     

S355J2G3与Q345R低合金钢焊接接头耐腐蚀性能对比研究

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2G3和Q345R低合金钢焊接接头的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析.结果表明:在相同试验条件下,S355J2G3钢焊接接头的失重率低于Q345R的;Q345R钢焊接接头表面附着橘红色的疏松麻点状锈层,S355J2G3钢焊接接头表面初期也出现了橘红色的锈层,随着试验的进行,锈层颜色逐渐加深,变为黑褐色,组织较致密;Q345R钢焊接接头的腐蚀产物结构主要为块状和粉末状,形状无规则,同时锈层中存在裂纹和缝隙;S355J2G3钢焊接接头的腐蚀产物为块状和针状.     

显微组织对桥梁钢模拟海洋潮差区腐蚀行为的影响

对采用不同热处理工艺的桥梁钢在3.5%NaCl溶液中和人工海水中分别进行了极化曲线测量和周期浸润加速腐蚀试验,采用失重法和腐蚀产物分析研究了腐蚀演化规律。结果表明,经回火处理后,桥梁钢的组织由粒状贝氏体非平衡组织向回火索氏体平衡组织转变,晶粒细化、组织更为均匀,因此具有更好的耐腐蚀性能。经过640℃回火处理后的钢耐腐蚀性最佳。周期浸润腐蚀试验中的锈层能对钢基体起到一定的保护作用,但轧态粒状贝氏体组织钢外锈层中FeOOH的α/γ比较低、内锈层的α-Fe较高,锈层保护性较差。     

Q690qENH钢暴晒两年的大气腐蚀性能

采用鞍钢生产的Q690qENH高强度耐候桥梁钢和对比试样Q345qE桥梁钢在鞍山和鲅鱼圈地区开展2年大气暴晒试验。利用失重法、电化学分析、锈层截面分析和XRD锈层物相分析等手段对暴晒后的试样进行了研究。结果表明,Q690qENH在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.014 6mm/a和0.018 2mm/a,Q345qE在鞍山和鲅鱼圈2年的腐蚀速率分别为0.018 1mm/a和0.026 3mm/a,Q690qENH的耐蚀性优于Q345qE,Q690qENH在海洋大气环境中的自防护效率较高;Q690qENH的阳极过程受到更显著的阻滞,阳极电流小于Q345qE;Q690qENH钢中合金元素铜、镍、铬的局部富集促进保护性锈层形成;具有保护作用的内锈层是Q690qENH高强度耐候桥梁钢的耐蚀性好于Q345qE桥梁钢的主要原因。     

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.     

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...     

用穆斯堡尔谱学等方法研究低合金钢在海水中锈层的相组成

本工作用穆斯堡尔谱学等方法对几种钢的海水锈层进行了分析研究。主要分析了锈层的相组成。宏观观察表明以硅铬铜镍为合金元素的C—4钢内锈层比较致密,较厚、较坚硬、连成较大的板状块。而以锰钛为主要合金元素的C—2钢的内锈层较薄、不均匀、较脆,甚至有时不能连成一块。穆斯堡尔谱学、X线、红外吸收光谱、热差分析,都说明内锈层的主要组成相是针铁石(α—FeOOH),其颗粒的线度尺寸约为3×10~2。电子探针的锈层微区域成份分析表明、铬、铜、镍各元素在内锈层中都有富集。而锰元素与此相反,不但没有富集、反而有所消失。钛的富集情况不明显。根据本文研究结果,可以得出以下初步看法:①低合金钢中的少量合金成分对锈层中的物相组成没有明显的影响;②各合金元素在内锈层中富集与否可能影响内锈层的致密度及厚度,从而影响耐蚀性;③锈层中的物相有微晶而不是非晶质的。内锈层中主要组成物粒度已小到使其表现为超顺磁状态,在液氮温度显示反铁磁性状态。     

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。     

Cr、V合金化弹簧钢腐蚀产物的相组成与转化

采用中性盐雾腐蚀实验对不同Cr与V含量的合金弹簧钢进行了24~288 h的腐蚀实验，用光学显微镜(OM) 观察腐蚀样品的表面宏观形貌，通过扫描电镜 (SEM) 观察腐蚀产物 (简称锈层) 截面情况，用能谱仪(EDS) 分析确定了腐蚀产物中Cr、V和Cl含量与分布情况，用X射线衍射 (XRD) 和Rietveld分析确定了腐蚀产物各锈层相的相对含量。结果表明：当腐蚀时间达到288 h时，钢表面逐渐形成内层 (30~50 μm) 和外层 (100~180 μm) 的两层结构锈层。其中外层主要是由γ-FeOOH组成，很容易剥落；而内层包含α-FeOOH和Fe₃O₄，结构较致密，与基体结合比较牢固。Cr和V在内层锈层中明显富集，而没有Cl^-，说明在内层锈层区域Cl^-侵入受到阻止；而外层锈层中Cr和V基本没有富集，且含有一定量的Cl^-；通过XRD分析腐蚀的不同阶段和不同部位的锈层成分图谱及相对含量关系，分析了γ-FeOOH形成和γ-FeOOH转化为α-FeOOH的过程。基于上述分析构建了不同相的转化模型。     

Nano-scale chemical analysis of rust on a 2% Si-bearing low alloy steel exposed in a coastal environment

Corrosion products of the rust layer formed on a 2% Si-bearing low alloy steel during atmospheric exposure at a coastal area in Japan for three years were characterized. The inner layer of the rust, i.e., near oxide/metal interface, has a layer structure and the average grain size of corrosion products is finer than that in the upper region that is few micro meter above the interface. A series of nano probe energy disperse X-ray spectroscopy (EDS) and selected area electron diffraction (SAED) analyses performed using a field emission gun (FEG) transmission electron microscope (TEM) revealed that the inner layer consists of an iron rich, coarse grained β-FeOOH matrix and the silicon enriched narrow band composed a mixture of α-FeOOH and nano-meter size silicon oxide. On the other hand, the α-FeOOH single phase area exists where the layer structure did not develop. The result of detailed microstructural analyses indicated that the silicon plays an important role in modifying the rust layer structure.     

Corrosion resistance and mechanical properties of low-alloy steels under atmospheric conditions

The corrosion resistance and mechanical strength of four newly developed low-alloy steels (LAS) were compared with a carbon steel (SS400) and a weathering steel (Acr-Ten A) using a laboratory-accelerated test that involved cyclic wet/dry conditions in a chloride environment (5 wt.% NaCl). The new LAS were designated 1605A, 1605B, 1604A, and 1604B. After 72 cycles of cyclic corrosion tests, the susceptibility of the steels to corrosion could be listed in the following order based on their weight loss (from high to low): SS400 > Acr-Ten A > 1604B ? 1604A > 1605B ? 1605A. The change in mechanical properties by corrosion was the least for SS400, Acr-Ten A was second, and effects of corrosion on the mechanical properties of the other four low-alloy steels were similar. Finally, the characteristics of the rust layers on each LAS sample were observed by SEM, and analyzed by FTIR and EPMA. The results indicated that most of the rust layers on the test steels were composed of a loose outer rust layer and a dense inner rust layer. The outer rust layer of each steel was composed of α-FeOOH, γ-FeOOH, magnetite (Fe₃O₄), H₂O, and amorphous ferric oxyhydroxide (FeO_x(OH)_3−2x, x=0-1), while the inner rust layer was composed mainly of Fe₃O₄ with a little α-FeOOH. In addition, it was apparent that the copper and chromium alloying additions were enriched, respectively, at the rust-layer/substrate interface and in the rust layers. Finally, combining the results of the accelerated tests and the rust layer analysis showed that low-alloy steels, such as 1605A and 1605B, have better weathering steel properties than Acr-Ten A for use in the humid and salty weather.     

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.