低碳高铬钢在氯离子环境中的周期腐蚀性能北大核心CSCD

研究了超低碳高铬钢与低碳高铬钢的周期浸润(2%Na Cl水溶液)腐蚀性能和组织形貌,并与工业生产Q235碳钢进行了相应的比较。通过光学显微镜OM、扫描电镜SEM、高分辨透射电镜TEM、XRD射线衍射仪等观察与测试。结果表明:超低碳高铬钢和低碳高铬钢具有优异的耐氯离子腐蚀性能,其腐蚀速率相比Q235分别为21.25%、24.9%,超低碳高铬钢的耐蚀性优于低碳高铬钢,显微组织为板条马氏体和残留奥氏体的高铬钢的耐蚀性优于显微组织为铁素体+珠光体的Q235碳钢。高铬、低碳、马氏体+相间分布的残留奥氏体共同作用提高了高铬钢的耐腐蚀性能。     

导电防腐蚀涂层对电网接地体碳钢的防护行为

采用物理混合工艺在电网接地体Q235碳钢表面制备了环氧树脂基导电防腐蚀涂层。通过电化学方法和杂散电流腐蚀试验分别测试了涂层在酸性土壤模拟液和土壤中对碳钢的防护行为。结果表明,Q235碳钢在土壤模拟液中腐蚀严重,导电防腐蚀涂层有效抑制了Q235碳钢的腐蚀,涂层在土壤模拟液中具有良好的稳定性。在10mA直流和100V交流杂散电流土壤中腐蚀1 000h后,涂层显示了良好的耐蚀性。电化学极化曲线表明导电防腐蚀涂层有效提高了Q235碳钢的耐腐蚀性能。     

输电杆塔材料在模拟海岸-工业复合环境中的大气腐蚀行为研究

研究了输电杆塔材料Q235、Q420、SQ420NH以及Q235镀锌钢在模拟海岸-工业环境中的大气腐蚀行为。四种材料的大气腐蚀速率由腐蚀失重法获得。利用XRD、SEM分析腐蚀锈层。结果表明:对于Q235、Q420和SQ420NH三种碳钢,前期腐蚀失重相差不大;腐蚀后期,SQ420NH开始表现出耐候性特点,耐蚀性优于Q235和Q420。三种碳钢的腐蚀产物主要为γ-FeOOH和α-FeOOH。随着腐蚀时间的延长(720 h),γ-FeOOH逐渐向α-FeOOH转变,锈层的致密度增加。腐蚀初期,Q235和Q420腐蚀产物形貌分别为棉花球状和片状,SQ420NH腐蚀产物形貌则为棉絮状。腐蚀后期,三种碳钢腐蚀产物演变为更多棉花球状。Q235镀锌钢腐蚀产物密实,孔洞、蚀坑数量较少,具有较好的保护性。     

新型耐酸钢在硫酸盐酸混合溶液中的腐蚀行为

以16.9%H2SO4+0.35%HCl的混合溶液为腐蚀介质,在60℃的温度条件下,利用全浸进行腐蚀失重试验,并采用电化学测试方法和扫描电镜SEM技术,研究新型耐酸钢和Q235碳钢的耐硫酸盐酸露点腐蚀性能。结果表明,Q235钢腐蚀速率很大,耐蚀性很差,发生了严重的沟槽状腐蚀;而新型耐酸钢耐硫酸盐酸腐蚀性能很强,没有发生沟槽状腐蚀,由于合金元素铜,锑,钼的添加增强了钢种的耐腐蚀性能。     

经新型Q-P-T工艺处理后Q235钢的组织与性能

研究了最低屈服强度为235 MPa的Q235钢经新型淬火-分配-回火(Q-P-T)工艺处理后的力学性能和焊接性能.结果表明,经Q-P-T处理后的Q235钢(QPT235钢)强度得到了大幅度的提升:屈服强度和抗拉强度分别达到435和615 MPa.采用相同焊料和焊接工艺,QPT235钢焊接接头的力学性能比Q235钢显著提高,前者的抗拉强度约为532 MPa,延伸率约为16.7%,而后者的抗拉强度约为414 MPa,延伸率约为12.4%.显微组织观察揭示了QPT235钢性能改善的原因:QPT235钢焊接热影响区中铁素体晶粒和珠光体层片显著细化,并避免了魏氏组织的大量出现;在QPT235钢的母材和热影响区中均存在硬相马氏体、贝氏体和软相残留奥氏体的复合组织,取代了Q235钢中部分的铁素体和珠光体.     

低合金钢和碳钢在90℃地下水模拟溶液中的缝隙腐蚀

利用浸泡实验与电化学实验研究了低合金耐候钢CortenA和碳钢Q235在90℃地下水模拟溶液中的缝隙腐蚀行为.采用SEM,EDS和Raman光谱分析了缝内腐蚀产物膜的形貌和成分.结果表明,2种钢均发生了缝隙腐蚀,且随着腐蚀时间的延长缝隙腐蚀越严重;CortenA的缝隙腐蚀比Q235严重;在中性或偏酸性的溶液中,耐候钢的耐腐蚀性能优于碳钢,而在pH值为1的溶液中,耐蚀性则相反;合金元素Cr,Cu和Si对CortenA在溶液中的耐缝隙腐蚀性能不利.     

热处理工艺对51CrV4钢组织及性能的影响

研究了淬火回火和等温淬火热处理工艺对51CrV4钢显微组织、力学性能及疲劳性能的影响。结果表明,与淬火回火的传统热处理工艺相比,51CrV4钢等温淬火热处理后显微组织为下贝氏体+马氏体+残留奥氏体的复相组织,抗拉强度、断后伸长率、断裂韧性及疲劳极限分别提高14%、24%、34%和15%,获得高强度、高塑性和高韧性的综合力学性能,以及优良的疲劳性能。     

16MnCr5钢大马力柴油机凸轮轴渗碳淬火组织演变

通过光学显微镜、扫描电镜、XRD测试、硬度梯度测试等研究16MnCr5低碳合金钢凸轮轴渗碳淬火+低温回火后沿径向的显微组织和硬度。结果表明,940 ℃强渗适用于16MnCr5钢凸轮轴,显微组织沿凸轮轴径向变化明显,渗碳层表面组织为高碳的针状马氏体和10%左右的残留奥氏体,表层硬度可达750 HV,有效硬化层深度可达1.5 mm以上,基体组织为贝氏体和低碳马氏体的混合组织。     

海面建筑用高Cr-N钢在热腐蚀过程中的动态再结晶行为分析

研究了中铬钢和高铬钢在不同冷却速率下的显微结构和动态再结晶行为。结果表明,高铬钢在冷却速度不低于0.5℃/s,中铬钢冷却速率不低于10.0℃/s时,可以使板条马氏体比例不低于95%。冷却速度为10℃/s时,中铬钢中有将近3.5%的介于板条马氏体之间的薄膜状残留奥氏体。     

碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为

通过现场暴晒实验研究碳钢在吐鲁番干热大气环境中的腐蚀行为和机理。Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中经过1 a暴露后,Q235钢的腐蚀速率大于Q450钢。结合扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段,研究了两种碳钢表面的腐蚀产物,两者的腐蚀产物主要为α-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4。Q235钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较高,其腐蚀产物疏松,耐蚀性较差。而Q450钢中γ-FeOOH与α-FeOOH含量的比值较低,其腐蚀产物相对致密,耐蚀性较好。去除腐蚀产物后,通过体视学显微镜观察发现,Q235钢的表面产生大量密集腐蚀坑,且腐蚀坑深度和体积都大于Q450钢表面腐蚀坑。     

含Al中锰TRIP钢原始组织对临界退火后组织与力学性能的影响

利用Factsage软件、SEM、XRD等研究了不同原始组织的0.2C-5.0Mn-0.5Si-1.0Al中锰TRIP钢经临界区退火处理后的显微组织与力学性能。结果表明,经热力学计算、设计的不同预处理工艺处理后试验钢的组织分别为:铁素体+块状残留奥氏体(700 ℃预处理10 min)、铁素体+马氏体+少量残留奥氏体 (800 ℃预处理5 min) 和马氏体+少量碳化物 (900 ℃预处理5 min)。不同预处理工艺处理后试样能获得不同形貌的残留奥氏体,700 ℃预处理+临界退火试样得到块状残留奥氏体,其他两种工艺下为膜状残留奥氏体。800 ℃预处理+临界退火试样拥有最佳力学性能,屈服强度为840 MPa,抗拉强度为1121.5 MPa,伸长率为33.25%,强塑积达到37.29 GPa·%。残留奥氏体形貌对中锰钢的加工硬化性能有显著影响,700 ℃预处理+临界退火试样的块状残留奥氏体稳定性较差,表现出高的加工硬化率,但持续区间较短;而800 ℃预处理+临界退火试样的膜状残留奥氏体稳定性更好,试样呈现较高的加工硬化率且持续区间较长。     

热处理对低碳钢在酸性高Cl-浓度溶液中耐蚀性的影响

对低碳钢进行高温淬火处理,获得低碳马氏体组织。通过电化学性能试验,比较研究了马氏体组织和铁素体+珠光体两种组织对低碳钢在酸性Cl-浓度溶液中耐蚀性的影响。结果表明,与轧制F+P组织相比,在试验溶液中,具有马氏体组织的钢线性极化率和交流阻抗值略有提高,挂片腐蚀试验测得的年平均腐蚀率略有提高。     

热处理对复合板焊接接头中316L不锈钢焊缝组织及耐蚀性的影响

对Q345碳钢/316不锈钢复合板进行焊接,并对焊接接头进行了不同工艺的热处理;通过组织观察、晶间腐蚀试验和应力腐蚀试验研究了热处理工艺对316L不锈钢焊缝组织和耐蚀性的影响。结果表明:316L不锈钢焊缝组织均为奥氏体+条状铁素体;随热处理次数增加,奥氏体晶界变宽,二次热处理后在316L不锈钢焊缝奥氏体晶界处有明显Cr23C6析出,并形成了贫铬区,容易发生晶间腐蚀和应力腐蚀,降低了316L不锈钢焊接接头的耐蚀性。     

激光相变硬化工艺参数对40Cr组织性能的影响

利用无氦横流CO_2激光加工机对40Cr表面进行激光相变硬化处理,并采用金相显微镜(OM)、显微硬度计、滑动摩擦磨损试验机和恒电位仪研究了不同工艺参数下硬化层的显微组织及性能.结果表明:相变硬化区的组织为细小的针状马氏体+残余奥氏体,过渡区组织为回火马氏体+残余奥氏体+铁素体+碳化物;40Cr经过激光相变硬化处理后,硬度、耐磨性和耐蚀性均显著提高.     

双辉等离子表面冶金的Ni-Cr合金层组织结构及耐蚀性能研究

为了改善Q235碳钢表面耐蚀性能,采用双辉等离子表面冶金技术在其表面制备Ni-Cr合金层。研究了极间距对合金层组织结构的影响规律,并对合金层的组织成分和耐蚀性能进行检测分析。结果表明:随着极间距增大,Ni-Cr合金层厚度呈现先增加后减小的趋势;Ni-Cr合金层组织均匀致密,与基体呈冶金结合状态,合金层厚度约为95μm,主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36和少量Ni3Fe。电化学极化曲线试验结果显示Ni-Cr合金层的自腐蚀电位和极化电阻较基材Q235高,而自腐蚀电流密度较低,即Ni-Cr合金层更难以发生电化学腐蚀反应且腐蚀速率更低。表明Q235钢经Ni-Cr共渗处理后,其耐蚀性得到明显改善。     

不同热处理条件下贝氏体钢的微观组织和疲劳裂纹扩展

以贝氏体钢为研究对象,设计了4种热处理工艺,研究了不同热处理工艺下试验钢的显微组织及疲劳裂纹扩展速率。结果表明,热轧态试验钢的微观组织以粒状贝氏体为主,其上分布有少量的板条贝氏体、马氏体和粗大块状M/A岛,残留奥氏体的体积分数为16.2%,但稳定性较差,裂纹能够直接穿过粗大的块状M/A岛继续扩展,疲劳裂纹扩展速率最快。经900 ℃奥氏体化+空冷后,显微组织以板条贝氏体和马氏体为主,M/A岛仍为粗大的块状,残留奥氏体含量减少至12.3%,疲劳裂纹扩展速率略有降低。经900 ℃奥氏体化+380 ℃盐浴等温30 min +空冷后,显微组织以细密、有序的板条贝氏体为主,残留奥氏体含量减少至10.2%,以薄膜状伴生在板条贝氏体间,板条状贝氏体及板条间的残留奥氏体薄膜会使裂纹端钝化、分叉、偏折,阻碍裂纹扩展的能力增强;经350 ℃回火240 min后,显微组织以马氏体和板条贝氏体为主,残留奥氏体含量比热轧态略微降低,为14.9%;而经450 ℃回火240 min后,显微组织以板条状贝氏体为主,其上分布有少量的马氏体,残留奥氏体体积分数减少至8.6%,也以薄膜状伴生在贝氏体板条间,同时有大量的碳化物析出,裂纹扩展速率最慢。     

高强棒线材的分段冷却工艺与组织性能研究

以Q235低碳钢和35K中碳钢为研究对象,研究了奥氏体化后的控冷工艺对Q235低碳钢和35K中碳钢显微组织与力学性能的影响。结果表明,在相同的工艺条件,Q235钢珠光体数量比35K钢的少,而铁素体含量多,35K中碳钢的显微硬度明显高于Q235钢;当Q235和35K钢棒空冷至中间某一过渡温度再进行淬火处理,可以极大的提高钢棒的抗拉强度和屈服强度,而断后伸长率略有降低。     

不同方法焊接的Q235钢接头在亚铵介质中耐蚀性分析

针对亚硫酸铵造纸过程中亚硫酸铵介质对碳钢焊接接头腐蚀严重的实际情况,以三电极电化学研究方法和金相组织分析法研究了焊条电弧焊、TIG焊、CO2气体保护焊等方法焊接的碳钢焊接接头在亚硫酸铵介质中的腐蚀行为.结果表明,采用CO2气体保护焊的Q235钢焊接接头在温度为20～80 ℃、亚硫酸铵浓度为5%～11%的介质中极化曲线与母材相似程度最大,两曲线靠得最近,耐蚀性最好;显微组织观察,采用CO2气体保护焊的焊接接头,焊缝组织由大量的珠光体和针状铁素体组成,细小的珠光体散布在铁素体之间.     

冷处理对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

通过对0Cr16Ni5Mo钢进行淬火+回火及淬火+冷处理+回火工艺的热处理,研究了冷处理对0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响。结果表明,0Cr16Ni5Mo钢经调质处理后具有良好的综合性能;其显微组织得到了改善,板条马氏体束发生碎化,位错缠结增加,且残留奥氏体组织转变彻底,其强度得到提高。冷处理后钢的性能改善与残留奥氏体转变及晶粒碎化有关。     

激光熔化沉积CoCrNiNbW高熵合金耐磨及腐蚀性研究

目的 解决Q235钢材料在实际应用中由于磨损、腐蚀导致使用寿命缩短问题,提升Q235钢表面的硬度、耐磨性和耐蚀性。方法 利用激光熔化沉积技术在Q235钢表面制备无裂纹CoCrNiNbW高熵合金涂层。采用扫描电子显微镜、X射线光谱仪、光学显微镜表征其微观组织结构、元素分布和物相成分;采用显微硬度计、试块-试环摩擦磨损试验机分别测试高熵合金涂层和Q235钢的显微硬度和耐磨性能,研究涂层的强化机制和磨损机理;采用电化学工作站测试分析高熵合金涂层和Q235钢的电化学腐蚀行为,研究涂层的耐蚀性和腐蚀机制。结果 CoCrNiNbW高熵合金涂层的微观组织主要由等轴晶组成,涂层中部和底部存在未熔化Nb和W颗粒,起强化相作用;主要物相由富含Co、Ni的FCC相及富含Nb的BCC相组成;高熵合金涂层的平均显微硬度为800HV0.2,约为基材的4倍;涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,磨损率为2.315´ 10^–5 g.m^–1,约为基材的1/5;在质量分数3.5%的NaCl溶液中,高熵合金涂层具有更好的耐腐蚀性,腐蚀电阻约为基材的8倍。结论 高熵合金涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性较Q235钢基材有很大提升。