09CuPCrNi耐候钢双相化的研究

研究了 0 9Cu PCr Ni耐候钢的热处理双相化工艺及双相化后的组织与性能。结果表明 ,0 9Cu PCr Ni耐候钢热处理双相化后 ,其显微组织由多边形铁素体和不规则的岛状马氏体组成 ,780℃淬火时的双相钢具有较高的强塑性及良好的冷加工成形性能 ;0 9Cu PCr Ni双相钢的耐蚀性能比热轧态稍有提高 ,同时具有良好的焊接性能 ,其热影响区抗拉强度为 6 2 7MPa,相对于热轧态提高了 2 1%。

Mo对09CuPCrNi耐候钢连续冷却转变的影响

测定了09CuPCrNi耐候钢的连续冷却转变动力学图(CCT曲线),并对不同冷速下的组织进行了观察。与传统09CuPCrNi耐候钢的CCT曲线相比,加入0.33%(质量分数,下同)的Mo后,贝氏体转变区与铁素体转变区部分分离;加入0.41%的Mo后,贝氏体转变区与铁素体转变区完全分离,同时珠光体转变区与铁素体转变区也完全分离。

09CuPTiRE钢耐候性能及腐蚀过程研究

通过浸渍干湿循环加速腐蚀试验 ,采用失重法测量年蚀率 ,SEM观察腐蚀产物的表面形貌和断面形貌 ,XRD测定腐蚀产物的物相组成 ,电化学阻抗谱仪测定锈层的交流阻抗谱 ,研究了0 9CuPTiRE耐候钢与Q2 3 5、鞍钢耐候钢和日本耐候钢三种参比钢的耐候性能及腐蚀过程 .结果表明 :0 9CuPTiRE钢的耐候性能显著优于Q2 3 5钢 ;Q2 3 5钢锈层为一层网状、疏松且有大量纵向交错裂纹和孔洞的锈层 ,而 0 9CuPTiRE及另两种耐候钢的锈层分内外两层 ,外层与Q2 3 5钢锈层相似 ,内层均匀、连续、致密 ;Q2 3 5钢的腐蚀过程受活化控制 ,即受控于金属离子进入溶液的速度 ,而0 9CuPTiRE钢的腐蚀过程既受活化控制 ,由于保护锈层的存在还受氧的扩散控制 .

成分调整对09CuPCrNi耐候钢耐腐蚀性能的影响

采用极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜等技术研究了合金成分调整对09CuPCrNi耐候钢在w(NaCl)=3.5%溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,合金中0.25%Ni元素对耐腐蚀性能起到了一定作用,通过C、S、Si元素的联合调整,开发的新型低成本无镍耐候钢具有良好耐腐蚀性能。

09CuPCrNiMoNb耐候钢连续冷却转变及热轧双相化的研究

采用热膨胀法结合金相分析建立了 0 9CuPCrNiMoNb耐候钢未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线 (CCT曲线 )。试验钢变形奥氏体的CCT曲线具有较宽的铁素体析出区可作为“速度窗口” ;同时 ,在铁素体 贝氏体区与珠光体转变区之间有一半开口型奥氏体稳定区 ,可作为“卷取窗口” ,以上特点为试验钢热轧双相化提供了条件。根据变形奥氏体的CCT曲线提出了试验钢热轧双相化工艺 ,并在热模拟试验机上进行了热轧双相化模拟 。

09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀的锈层结构与形成机理

对09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀后的锈层进行观察与分析,探讨了锈层的形成机理。结果表明,09CuPCrNi钢干湿交替加速腐蚀的锈层包括紧贴基体的致密内锈层和疏松的外锈层两部分。随着腐蚀周期的增加,内锈层增厚,而且更为致密。通过对比锈层中各物相的含量分析,发现γ-Fe2O3在内锈层中的含量高于外锈层,这是内锈层比外锈层更加致密的原因。同时,内锈层中Cu、P、Cr等元素明显富集,可使其更容易形成相对稳定的γ-Fe2O3相。

超低碳贝氏体钢(ULCB)和耐候钢09CuPCrNi的耐蚀性

通过周期性浸润腐蚀试验测定了ULCB钢(%:0.05C、1.61Mn、0.51Cu、0.17Cr、0.26Ni)和耐候钢09CuPCrNi(%:0.09C、0.35Mn、0.09P、0.31Cu、0.45Cr、0.31Ni)14 mm板的耐腐蚀性能,并用偏光显微镜,X-射线衍射仪和能谱仪等研究了耐蚀机理。结果表明,ULCB钢的耐腐蚀性能优于09CuPCrNi钢;发现两种钢均存在由α- FeOOH,β-FeOOH和Fe_3O_4组成致密的内锈层、由α-,γ-FeOOH和Fe_3O_4组成的疏松外锈层;Cu和Cr合金元素在锈层和锈层-钢基体界面均存在富集现象。

镍对09CuPCrNi耐候钢高温力学性能的影响

采用Gleeble 3000热模拟实验机测试和研究了CCT曲线以及镍含量对09CuPCrNi耐候钢(%:0.08C、0.34～0.35Cu、0.091～0.099P、0.53～0.55Cr、0.02～0.27Ni)的700～1 300℃塑性和抗拉强度的影响。结果表明,当钢中Ni含量由0.27%降至0.02%时,Ar_1、Ar_3分别由670.2℃和860.0℃升至710.0℃和882.5℃,并且贝氏体和马氏体相变也提前发生,800℃高温脆性温度区增宽,950℃高温脆性区消失。0.02%Ni耐候钢09CuPCrNi室温抗拉强度475～485 MPa,伸长率32%～34%,冲击功72～84 J,满足该耐候钢力学性能使用要求。

Nb对09CuPRe耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

Nb元素能细化钢的晶粒进而可影响其耐大气腐蚀性能。目前,关于Nb对耐候钢耐腐蚀性能影响的报道较少。在09CuPRe耐候钢中添加Nb元素,冶炼了4种不同Nb含量的耐候钢,于实验室作周期浸润加速腐蚀,以模拟耐候钢在工业大气干湿交替环境中的腐蚀。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等对不同Nb含量耐候钢的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,增大09CuPRe钢中Nb含量可以细化钢的晶粒,提高其耐蚀性能,显著降低其腐蚀速率,提高其自腐蚀电位,使其阳极电流密度减小,腐蚀锈层等效电阻与电荷传输电阻均随Nb含量增大呈上升趋势。

铌对09CuPRe耐候钢耐工业大气腐蚀性能的影响

采用周期浸润加速腐蚀试验、动电位极化曲线、电化学阻抗潜(EIS)及扫描电镜(SEM)等方法研究了不同铌含量的09CuPRe耐候钢在模拟工业大气环境中的抗腐蚀性能。结果表明,增大钢中铌的质量分数可以降低耐候钢的腐蚀速率,提升自腐蚀电位E_0,减小阳极电流密度,钢的锈层电阻和电荷传输电阻均呈上升趋势。因此,09CuPRe耐候钢加入铌有利于提高其耐蚀性。

热处理对09CuPTiRE耐候双相钢组织与性能的影响

研究了 0 9CuPTiRE耐候钢的双相化热处理工艺及双相化后的组织与性能。结果表明在耐候钢0 9CuPTiRE(α +γ)两相区 (760～ 82 0℃ )不同温度加热淬火获得了不同马氏体分数的双相组织 ;随双相化加热温度增加 。

09CuPCrNiMoNb微合金化热轧耐候双相钢

测定了 0 9CuPCrNi经Mo和Mo、Nb微合金化的两种热轧耐候双相钢 0 11C 0 2 7Cu 0 6 0Cr 0 2 0Ni 0 4 1Mo和 0 0 7C 0 2 9Cu 0 5 3Cr 0 2 2Ni 0 4 2Mo 0 0 3Nb的连续冷却转变动力学 (CCT)曲线。Mo微合金化钢CCT曲线中铁素体转变区与贝氏体转变区之间有 6 0～ 80℃宽的奥氏体亚稳区 ;MoNb微合金化钢CCT曲线没有奥氏体亚稳区。这两种钢通过控轧控冷工艺均可获得铁素体 +马氏体双相组织。

09CuPCrNi耐候钢CCT曲线的测定及组织研究

用膨胀法测定了09CuPCrNi耐候钢的连续冷却转变动力学曲线(CCT曲线),并用金相显微镜观察了转变产物,用维氏硬度计测试各冷却速度下试样的硬度。研究了冷却速度对该钢组织及硬度的影响。结果表明在相当大的冷却速度范围内,可获得稳定体积百分含量的细片状珠光体加铁素体组织。

Q345钢与耐候钢09CuPCrNi模拟工业大气耐蚀性能比较

通过干湿交替腐蚀增重实验测定了Q345钢和耐候钢09CuPCrNi的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察,X-射线衍射仪研究了耐蚀机理。结果表明,耐候钢09CuPCrNi的耐腐蚀性能优于Q345钢;发现两种钢均存在由Fe+30(0H),Fe0(0H)和Fe3O4组成的锈层,但二者锈层的致密程度有明显区别,Cu、P、Cr和Ni合金元素在锈层和锈层—钢基体界面均不存在富集现象。

喂CaSi-加RE处理对耐候钢09CuPTiRE夹杂物和冲击韧性的影响

通过50 kg真空感应炉研究了09CuPTiRE钢Al脱氧后加0.042%R E处理和Al脱氧后喂CaSi线-加0.042%RE处理后14 mm钢板中的夹杂物和横向冲击韧性。结果表明,加RE处理,稀土回收率12%,钢中RE 0.005%,RE/S为1.0,钢中夹杂物为链状稀土氧硫化物和稀土氧化物,20℃钢板平均横向冲击功112 J;喂CaSi线-加RE处理,稀土回收率31%,RE/S为2.2,钢中RE 0.013%,钢中夹杂物为球状钙硅酸盐和稀土氧硫化物复合夹杂,20℃钢板平均横向冲击功提高至130 J。喂CaSi线-加RE工艺优于加RE工艺。

新型建筑耐候钢铸造性能的神经网络算法优化

为了进行新型建筑耐候钢铸造性能优化,本文以合金元素、合金元素添加量、熔炼温度、静置时间和浇注温度5个神经单元为输入层参数、以腐蚀电位为输出层参数,以tansig函数为隐含层传递函数、purelin函数为输出层传递函数,构建了5×30×6×1四层拓扑结构的新型建筑耐候钢铸态性能神经网络优化模型,并进行了模型的学习训练与预测验证。结果表明:模型具有较佳的预测能力和较高的预测精度,模型相对预测误差介于3.57%与5.02%之间,平均相对预测误差4.24%。模型优化出的新型建筑耐候钢是在09MnCuPTi钢中添加0.3%Ce,熔炼温度是1630℃、静置时间是30 min、浇注温度是1600℃。与09MnCuPTi建筑耐候钢相比,优化的新型建筑耐候钢的腐蚀电位从-676 mV正移到-543 mV,正移133 mV,耐腐蚀性能得到明显提高。

建筑用新型耐候钢09MnCuPTiRE大气初期腐蚀行为研究

通过室外大气暴晒试验和电化学腐蚀试验,研究了建筑用新型耐候钢09Mn Cu PTi RE的大气初期腐蚀行为,并进行了腐蚀形貌、腐蚀产物组成和Tafel曲线的测试与分析。结果表明,在SO2含量低于10ppm的室外大气中,该耐候钢的质量变化率在第10天趋于稳定,而在SO2含量为40~60ppm的室外大气中,其质量变化率在第21天趋于稳定;室外大气暴晒后的腐蚀产物由Fe SO4·7H2O和γ-Fe OOH组成;与未通入SO_2的5wt%Na Cl电解液相比,在通入90 ppm SO2的5wt%Na Cl中其腐蚀电位负移了169 m V。

汽车耐候钢09CuPCrNiA的腐蚀行为研究

研究了汽车耐候钢09CuPCrNiA在CO2大气环境中的腐蚀行为。结果表明,耐候钢在腐蚀初期的质量增加较快,但在腐蚀约240 h后的质量增加明显减慢。腐蚀240 h和720 h后的腐蚀产物相同,均由α-Fe、Fe(OH)2、α-FeOOH和γ-FeOOH组成。

09CuPCrNi-A铁道车辆用耐大气腐蚀钢开发生产实践

山钢股份莱芜分公司采用铁水预处理—120 t转炉冶炼—LF精炼—2~#/3~#机板坯连铸—1 500 mm宽带成材工艺开发生产了09CuPCrNi-A铁道车辆用耐大气腐蚀热轧宽带钢。产品实物质量分析表明,钢的化学成分调控合理,产品质量稳定可靠,屈服强度395 MPa,抗拉强度548 MPa,断后伸长率31%,-40℃低温冲击吸收功98 J,同时具有良好的耐大气腐蚀性能,相对腐蚀速率低于45%。完全满足铁道车辆用钢订货技术条件要求。

耐候钢09CuPTiRe的试制开发

09CuPTiRe为高耐侯性结构钢,钢中加入少量Cu、P、Ti、 Re合金元素,在钢表面形成保护层,提高钢的耐大气腐蚀性。该钢种性能要求σ_b≥390MPa、σ_s≥295MPa、δ_5≥24％。它被广泛应用于铁道车辆和集装箱制造。