含铈重轨钢珠光体组织对抗大气腐蚀的影响

通过向重轨钢中添加Ce来改变重轨钢组织,研究其组织对抗大气腐蚀的影响。用中频感应炉冶炼实验用U71Mn,轧制后空冷。SEM测量了实验钢的珠光体片层距,在浓度为(1.0±0.05)×10^(-2)mol·L^(-1)的NaHSO_(3)溶液中模拟了工业大气环境下实验钢的腐蚀,利用热力学计算、失重率、SEM、XRD和电化学方法研究了珠光体组织对抗大气腐蚀的影响。经过热力学计算,含Ce的U71Mn在1600~800℃析出的主要物相Ce_(2)O_(2)S,从而减少了MnS的析出,减少了钢中的有害夹杂析出。随着Ce加入量的增加,U71Mn钢珠光体片层间距先减小后增加,在40×10^(-6)时珠光体片层间距达到最小值0.2480μm。随着腐蚀周期的增加,失重量增加,在腐蚀的后期失重速率基本恒定,失重与时间呈线性关系,斜率分别为1.3755,1.0008,1.3396 g·(m^(2)·h)^(-1)。加入40×10^(-6)Ce和加入80×10^(-6)Ce相比与不含Ce的U71Mn钢耐腐蚀性能分别提升了12.50%和10.4%。电化学实验分别加入铈0,40×10-6,80×10^(-6)的三个样品在第五周期的电流分别为1.93×10^(-4),3.71×10^(-9),2.01×10^(-7)A。XRD物相半定量分析三组样品的稳定产物和不稳定产物的比值分别为0.670,1.625,1.110。对腐蚀样品的表面形貌进行分析,在腐蚀样品的表面均为花状γ-FeOOH,加入40×10^(-6)Ce的晶粒最大,不含Ce的U71Mn钢最小,加入80×10^(-6)Ce居中。