高强度海工钢中腐蚀活性夹杂物与耐海水腐蚀性能研究

利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察和分析不同厚度(12和35.5 mm)的EH36钢板中腐蚀活性夹杂物的形貌和尺寸分布;使用X射线能谱仪(EDS)分析腐蚀活性夹杂物的成分;采用电化学腐蚀和室内模拟海水加速腐蚀实验分析EH36钢板的耐腐蚀性能。结果表明:活性夹杂物主要成分为Al、Mg复合氧化物,组成主要为MgO·Al_2O_3。钢板的饱和电流密度、腐蚀失重速率和腐蚀活性夹杂物密度存在正相关性。即腐蚀活性夹杂物密度低,则饱和电流密度低,腐蚀失重速率也低;反之亦然,腐蚀活性夹杂物密度高,则饱和电流密度高,腐蚀失重速率也高,海工钢中存在的腐蚀活性夹杂物是引发腐蚀的根源。     

聚焦离子束扫描电镜三维重构夹杂物的形态和分布

以MnS易切削钢和EH36电渣焊焊缝区样品为研究对象,首先利用聚焦离子束扫描电镜的自动系列切片和成像(Auto Slice & View)功能对夹杂物进行逐层切片并成像,然后利用Amira软件根据夹杂物的衬度进行三维重构,从而得到钢铁材料中单一夹杂物及复合夹杂物的形态和分布。其中,复合夹杂物的物相确定还结合了电子探针的元素面分析和电子背散射衍射的物相分析功能。结果表明,MnS易切削钢中的夹杂物呈现条形体、纺锤形体和椭球形体共存的分布状态,而EH36电渣焊焊缝区的复合夹杂物主要由晶态Mn₂TiO₄相和富集Al、Ca、Mg、Si、Mn、O元素的非晶相组成,且两种相伴生存在。夹杂物的三维重构图清晰显示了夹杂物的形态和分布特征,对于研究夹杂物对钢材性能的影响提供了重要依据。     

高级别船板钢轧制过程夹杂物的行为研究

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等研究方法分别对莱钢F550船板钢300 mm厚铸坯、50 mm厚轧板和20 mm厚轧板的上表面、侧面和横截面夹杂物的种类、尺寸、成分及形貌等特征进行了分析.结果表明,F550船板钢中的夹杂物在轧制前后种类和尺寸没有明显变化,轧后大于5μm的夹杂物所占比例略有升高;船板钢中主要夹杂物有单相氧化铝和氧化物-硫化物复合夹杂;试样不同面上复合夹杂物的形貌特征各异,在轧制过程中试样各个面上复合夹杂物形貌发生明显变化,这与夹杂物的塑性和轧制受力情况有关.     

EH36船板钢生产过程中夹杂物成分的变化

对采用"BOF→LF→RH→CC"工艺生产EH36船板钢过程中的夹杂物进行了研究.用SEM-EDS分析了试样中的夹杂物形貌和成分,用FactSage软件计算了夹杂物的析出情况.研究表明:LF进站钢液中夹杂物主要为SiO2,试样中的MnS是在试样凝固过程中形成的.Ca处理后,液态夹杂物数量增多.经过RH处理后,夹杂物中A...     

抗硫化氢腐蚀容器钢Q345R(R-HIC)的生产实践

讲述了邯钢抗硫化氢腐蚀容器板Q345R(R-HIC)的生产实践。详细介绍影响抗硫化氢腐蚀性能的主要因素,制定相应的工艺方案。重点控制钢中有害元素磷和硫的含量,使w［P］≤0.012%,w［S］≤0.002%;有效控制非金属夹杂物,尤其是控制A类和C类夹杂物的含量在最低水平;同时维护铸机设备,保证铸坯内部质量。试制产品各项性能满足标准GB 713—2008要求,并且此钢种的抗氢诱导裂纹(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验性能也完全满足GB/T 8650—2006和GB/T 4157—2006标准要求。     

含钇E36船板钢夹杂物改性

为了研究钇对E36船板钢中夹杂物成分和形貌的影响,对钇处理后E36船板钢中典型夹杂物进行热力学计算,并通过扫描电镜及能谱仪对钇处理前后E36船板钢中夹杂物进行检测分析,观察典型夹杂物形态和尺寸。结果表明,未添加稀土钇的E36船板钢主要为长条状MnS夹杂物;添加稀土钇后,钢中夹杂物主要为球状或类球状的含钇复合夹杂物。当钢中钇质量分数为0.007 8%时,夹杂物主要为球状或类球状的Y₂O₂S夹杂物和Y₂O₃夹杂物;当钢中钇质量分数增加至0.037 7%时,夹杂物改性为球状或类球状Y₂O₂S夹杂物、YS夹杂物和Y₂O₃夹杂物。     

EH36-NS在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为研究

利用周期浸渍/干燥循环腐蚀实验方法研究了EH36-NS耐蚀钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀行为,并且采用扫描电镜、X射线衍射等测试手段对腐蚀锈层进行了分析。实验结果表明,EH36-NS在模拟海洋大气环境下的耐蚀性明显优于Q235,其耐蚀性提高了42%。腐蚀锈层的主要成分为Fe3O4、γ-Fe2O3及Fe OOH。此外,本文还详细讨论了实验过程中出现的"闭塞电池"效应及其形成机制。     

Mg处理对X65管线钢中夹杂物的影响

在实验室用真空感应炉冶炼3炉X65管线钢,其中2炉钢进行镁处理。分析非镁处理钢和镁处理钢中夹杂物的变化特征,研究镁处理对X65管线钢中夹杂物的影响。结果表明:1)非镁处理钢中的夹杂物主要是Al_2O_3系夹杂,镁处理钢中的夹杂物类型主要是MgO-Al_2O_3系夹杂;2)镁处理钢中粒径小(1~5μm)的夹杂物比例相对较高,大颗粒( 15μm)夹杂物明显减少;3)粒径较大的夹杂物主要是Al_2O_3夹杂和靠近低熔点区域的夹杂,靠近镁铝尖晶石成分的夹杂物粒径较小,说明镁处理可使钢中夹杂物变得细小而分散;4)镁处理钢中存在大量的尺寸细小的MgO·Al_2O_3系夹杂物,可以为硫化物的析出提供形核核心,从而减少硫化物在晶界的析出数量。     

南钢DF钢夹杂物分析研究

对南钢转炉厂生产DF钢中的夹杂物进行了研究,结果表明,现有工艺制度下吹氩精炼效果不明显,氩后钢中的夹杂物含量为86.578 mg/kg;大于300μm的夹杂物,主要成分为Si-Al,或Si-Al-Mn;80-300μm夹杂物,主要成分为Si-Al-Mn,且Si较高,Mn较低;小于80μm的夹杂物,主要成分为Si-Al-Mn,且含Mn较高;改变钢液脱氧制度及控制吹氩搅拌,可使氩后钢中及铸坯中的夹杂物含量分别降低到20.338 mg/kg、5.98 mg/kg。     

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。     

50W800硅钢退火样在模拟海洋环境下腐蚀行为研究

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对无取向电工钢50W800退火试样组织、在模拟海洋环境下的腐蚀行为开展了微观及宏观形貌分析,结果表明,无取向电工钢50W800退火试样的金相组织为等轴晶铁素体组织,典型夹杂物类型有A1N、Al2O3、Al2O3-MnS、MgO-Al2O3-MnS夹杂;在模拟海洋环境下无取向电工钢50W800退火试样存在3种不同形貌的锈斑,且每种形貌锈斑在盐雾箱腐蚀60 min内变化过程存在差异,试样发生腐蚀的主要原因是由夹杂物Al2O3、Al2O3-MnS和Mg(-Al2O3-MnS引起的腐蚀形貌变化,且10μm以上Al2O3-MnS夹杂物引起的腐蚀,随着腐蚀时间的增加腐蚀面积增大.     

含铈304不锈钢夹杂物改性及耐腐蚀性能优化

 通过在304不锈钢中加入不同含量的铈,研究了铈处理前后钢中夹杂物的变化,并借助于腐蚀失重试验及电化学试验,分析了不同含量的铈处理后钢中夹杂物性质变化对304不锈钢耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,未加铈的不锈钢中主要为MnS夹杂及复合氧化物夹杂,夹杂物的平均尺寸为8.6 μm,而钢的自腐蚀电位仅为-348.52 mV。加入稀土铈后,夹杂物逐渐改性成球状或椭球状的含铈夹杂物,平均尺寸有所降低,而不锈钢耐腐蚀性则有所提高。当铈质量分数达到0.012%时,钢中MnS夹杂全部改性成球状含铈夹杂,不锈钢自腐蚀电位高达-311.25 mV,耐腐蚀性能最好。继续增加稀土铈含量,钢中夹杂物的形状变得不规则,尺寸也有所增加,导致不锈钢耐腐蚀性能降低。     

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。     

稀土元素Ce对A36船板钢耐腐蚀行为的影响

试验用A36和含Ce的A36Ce船板钢(/%:0.12~0.13C,0.21Si,0.77~0.79Mn,0.013~0.015P,0.003~0.004S,0.32~0.33Cr,0.023~0.025Al,0~0.009Ce)由真空感应炉熔炼,铸成7 kg锭,锻成25 mm×25 mm方坯,并经865℃ 0.5 h空冷的正火处理。通过对普通不含Ce的A36船板钢和含0.009%Ce的A36Ce船板钢在模拟海水(3.5%NaCl)环境中的全浸试验,用失重、电化学方法、扫描电镜和X-射线衍射法分析了两钢种腐蚀速率,腐蚀形貌和锈层特征。结果表明,在海水中浸蚀30天后,A36船板钢的腐蚀速率为1.8 g/(mm²·天),A36Ce船板钢的腐蚀速率为1.2 g/(mm²·天);A36Ce船板钢易形成黑色较致密的内锈层,且不易脱落;普通A36船板钢点腐蚀倾向较严重,而A36Ce船板钢以均匀腐蚀为主;两种钢腐蚀产物主要为铁的氧化物和羟基铁。     

碳钢在NaCl溶液中初始腐蚀行为的探讨

采用电化学极化与金相显微镜原位观察相结合的方法,对Q235钢在3%NaCl溶液中腐蚀的初始行为进行了研究。借助原子力显微镜对初始腐蚀的试样观察分析,发现试样在-900 mV(vs SCE)就出现了点蚀,点蚀优先在晶界附近的铁素体上生成。蚀坑长大后,优先沿轧制方向发展,而形成腐蚀沟槽。钢中夹杂没有发生活性溶解,导电性夹杂物作为阴极仅对腐蚀过程起促进作用。     

非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的综述

摘要：首先,总结了3种常用的非金属夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的研究方法,即原位腐蚀观察、微区电化学法、原子力显微镜。其次,总结了硫化物、氧化物、稀土夹杂物3种不同类型夹杂物对不锈钢耐腐蚀性能影响。随着硫化物含量的增多,不锈钢的耐点蚀性能会下降;对于氧化物的影响,目前的研究集中在氧化物的成分对不锈钢耐点蚀性能的影响。不同成分的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能的影响机制还不是很清楚;稀土夹杂物对不锈钢点蚀的影响主要与稀土对不锈钢中夹杂物改性有关。而后,汇总了目前提出的夹杂物对不锈钢耐点蚀性能影响的机制,即贫Cr区机制、微缝隙机制、活性机制。贫Cr区机制主要用于解释硫化物引起的点蚀,后2种主要用于解释氧化物引起的点蚀。最后,提出了夹杂物控制提升不锈钢耐点蚀性能的展望。     

稀土铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土对系泊链钢耐蚀性能的影响,冶炼铈含量不同的稀土系泊链钢,利用稀土在钢中的有利作用,力求进一步提高系泊链钢的耐蚀性能。试验用22MnCrNiMo稀土钢由10 kg真空感应炉冶炼,热轧成17 mm板坯,经930 °C二次淬火加620 °C回火处理,通过质量法、极化曲线法和交流阻抗法研究铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加稀土铈后,不同铈含量试验钢的抗腐蚀性能均有所提高,钢中铈的最佳质量分数为0.143%。此含量下,试验钢组织的均一性最佳,钢中夹杂转变为稳定性高的稀土类球状夹杂,使得试验钢在任一浸泡周期内的腐蚀速率均为最小,除锈后的腐蚀痕迹最轻;容抗弧半径达到最大,即反应电阻到达最大;阳极极化曲线位于其他试验钢阳极极化曲线的左边,即阳极电流密度变小,反应阻力增大。所以铈可以提高22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能,当钢中铈的质量分数为0.143%时,试验钢的抗腐蚀性能表现最佳。     

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。     

插套用导电CuSn合金耐腐蚀性能提升研究

用半连续铸造法制备5种合金。通过力学性能测试、盐雾腐蚀失重实验和直观颜色对比,优化出新耐腐蚀插套用导电CuSn合金成分。结果表明,若考虑综合力学性能、电性能、中性盐雾腐蚀失重率、制造成本等因素,合金成分控制范围为(质量分数)：Sn为0.8%～1.2%、Ni为0.8%～1.2%、Al为0.4%～0.6%、Zn为0.5%、Si为0.15%、Zr为0.05%,其余是Cu和不可避免的杂质元素。