Corrosion Behavior of S450EW Low-alloy Weathering Steel in Cyclically Alternate Corrosion Environments

Weathering steel is widely used in various fields due to its excellent mechanical properties and high corrosion resistance. The effect of chromium content on the S450 EW weathering steel in cyclic immersion test was studied. The results indicated that the corrosion resistance of S450 EW weathering steel is closely related to chromium content. The addition of chromium significantly inhibited the weathering steel corrosion. The corrosion rate of experimental steel after 96 h immersion was 1.101 g·m-2·h-1. The rust of S450 EW weathering steel was mainly constituted of Fe OOH and Fe3O4 phase, and the elevation of chromium content promoted the formation of α-Fe OOH. The fine precipitates of the two phases contributed to the formation of dense dust layer of test steel. Furthermore, the increase of chromium is beneficial for the cure of original defects and cracks of the rust layer via the enrichment of chromium. The corrosion potential and the resistance of corrosion process were thus increased, protecting the experimental steel from further corrosion. A S450 EW steel with corrosion resistance more than 1.5 times of Q450NQR1 steel was prepared.

Q345D低合金钢在海洋潮差区的腐蚀规律及电化学行为研究

通过在青岛海域2年实海挂片暴露试验研究Q345D低合金钢和对比材料Q235B普碳钢在潮差区的腐蚀行为。试验结果表明,Q345D钢在实海潮差区1年和2年周期的平均腐蚀速率都小于Q235B钢,且两种钢锈层组成和结构基本类似,但Q345D钢表面锈层较厚,且更致密均匀。通过室内模拟海水周浸腐蚀试验研究两种钢的初期腐蚀行为,通过腐蚀数据的回归拟合分析得出,在腐蚀起始阶段,Q345D钢与Q235B钢的腐蚀倾向差别不大,但随着周浸时间的延长,腐蚀速率逐渐降低,且Q345D钢表现出比Q235B更好的耐全面腐蚀性能。宏观电化学阻抗谱和微区阻抗谱测试结果也证实,Q345D低合金钢形成的腐蚀产物膜层具有比Q235B钢更高的膜层电阻,且能够在更短时间内形成稳定的腐蚀产物膜层。

Q500qENH耐候桥梁钢在模拟工业大气环境中的腐蚀行为

通过周期浸润腐蚀试验对比研究了鞍钢生产的耐候桥梁钢Q500qENH和传统耐候钢09CuPCrNi在模拟工业大气环境中的腐蚀行为,并采用腐蚀形貌观察和电化学测试等手段对其腐蚀行为进行了分析。结果表明:显微组织和化学成分对钢基体的耐蚀性均具有一定影响,当保护性锈层形成后,耐蚀性主要取决于锈层的保护作用;周期浸润腐蚀试验结果和带锈试样的电化学阻抗谱、线性极化曲线分析表明Q500qENH钢耐工业大气腐蚀的能力优于09CuPCrNi钢的。

2A12铝合金在模拟溶液中的周浸腐蚀行为

采用干湿周浸实验、失重法和电化学阻抗谱研究了2A12铝合金在0.6 mol/L NaCl和0.6 mol/LNaCl+0.02 mol/L NaHSO3两种溶液中的腐蚀行为与规律,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和红外光谱(FTIR)观察分析腐蚀产物表面形貌、结构和组成,测试了材料的力学性能。研究表明,随腐蚀时间的延长,腐蚀产物不断增多,失重增加,力学性能下降,阻抗模值逐渐减小;腐蚀产物形貌以团状和块状为主,在0.6mol/L NaCl溶液中腐蚀产物主要为铝的氯化物和氧化铝,在0.6 mol/L NaCl+0.02 mol/L NaHSO3溶液中腐蚀产物主要为氧化铝、铝的硫酸盐水合物和铝的氯化物;由于NaCl和NaHSO3共同作用,2A12合金在0.6mol/L NaCl+0.02 mol/L NaHSO3溶液中腐蚀电流密度高,阻抗模值相对较小,腐蚀速率较高,腐蚀后失重大,力学性能下降幅度较大,腐蚀更严重。

Cu-P-Cr钢及其焊接接头的周期腐蚀性能

通过中试轧制、电渣压力焊制备了Cu-P-Cr钢及其焊接接头,利用光学显微镜研究了电渣压力焊接接头的组织晶粒度,利用干湿交替实验机、SEM、EPMA、XRD研究了Cu-P-Cr钢及其焊接接头在1.0×10-2mol/L的Na HSO3溶液中的耐腐蚀性能、锈层元素分布及组成,分析了母材与焊接接头的耐腐蚀机理及其影响因素。研究结果表明:焊接接头与母材的腐蚀速率相比碳钢分别为64.6%与61.5%。焊接接头锈层中Cu、Cr元素的大量富集、α-Fe OOH相的转变是腐蚀性能优异的主要原因,而焊缝及熔合区形态各异的铁素体+珠光体+魏氏组织和晶粒尺寸不均等导致了锈层中Cu、Cr富集程度低于母材、腐蚀性能稍弱于母材。

LY12铝合金在周浸试验中的腐蚀行为

用电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDAX)等检测技术,研究了LY12铝合金在周浸实验中的腐蚀行为及其机理。结果表明,LY12铝合金的腐蚀动力学符合幂函数规律.腐蚀历程为点蚀-晶间腐蚀-剥蚀(鼓泡)。EIS谱由高-中频容抗弧和低频收缩的感抗弧组成.

不同腐蚀环境下铝合金自冲铆接头静力学性能研究

以0.6 mol/L的NaCl溶液和0.02 mol/L的NaHSO 3溶液作为腐蚀溶液对5052铝合金自冲铆试件进行干湿周浸腐蚀实验,通过腐蚀动力学、静力学测试和能谱分析,研究接头在两种腐蚀环境下的静力学性能及失效机理。结果显示,两种腐蚀环境下腐蚀速率均随腐蚀周期的延长而降低,腐蚀环境对接头失效形式无显著影响。酸性环境对试件的质量损失量和接头静强度的不利影响更为显著,对接头抗冲击能力影响较小,腐蚀产物为氧化铝和铝的硫酸盐水合物;盐性环境降低了接头的抗冲击能力,短期腐蚀环境对接头静强度有所提高,腐蚀产物为铝的氧化物和氯化物。

酸性腐蚀环境下铝合金自冲铆接头的静力学性能研究

以0. 02 mol·L-1的Na HSO3溶液作为酸性腐蚀液对5052铝合金(AA5052)自冲铆试件进行干湿周浸腐蚀实验,通过失重法、静力学测试和电镜扫描(SEM)研究酸性腐蚀环境对AA5052自冲铆接头静力学性能的影响,并从宏观与微观两个方面分析接头失效的机理。腐蚀实验结果显示,随着腐蚀周期的延长,腐蚀产物不断增多,试件失重量增大,腐蚀速率减小,试件表面出现凹坑与凸起,数量不断增加,程度持续加剧;静力学测试中,接头失效形式未发生显著变化,静力学强度呈下降趋势,能量吸收值呈先上升后下降趋势;SEM实验分析得出,板材接触区腐蚀产物增多,上板断裂部位组织呈抛物线状韧窝特征,破坏路径由接头中心向两侧边扩展。由于腐蚀产物的存在,下板铆孔区域损伤严重。

钢-铝异种金属自冲铆接头酸性环境下的失效行为分析

以摩尔浓度为0.02 mol/L的NaHSO_3溶液为腐蚀溶液进行钢(DP590)-铝(AA5052)异种金属自冲铆试件干湿周浸腐蚀试验,通过腐蚀动力学和静力学测试,研究自冲铆接头在酸性腐蚀环境下的静强度,并分析接头失效机理。结果表明:随腐蚀周期的延长,试件质量损失和腐蚀速率均呈先增大后减小趋势,板材与铆钉腐蚀程度不断加重;试件接头失效形式主要有3种(L、M和N形),其对试件静强度影响较大,M形失效试件静强度值远大于其他两种;失效位移对试件能量吸收值影响显著,M形失效试件能量吸收值最小。

7A52铝合金干湿交替情况下电偶腐蚀行为研究

目的研究海洋环境下7A52铝合金在干湿周浸使用过程中的电偶腐蚀现象。方法实验配制3.5%的Na Cl水溶液浸泡试样,实验周期为504 h,全浸试样作为对比试样,在实验周期内一直浸泡在Na Cl水溶液中。测试试样干湿周浸情况下7A52与5A06,38Cr Si之间的电偶电流及电偶电压,使用SEM分析腐蚀后的表面形貌。结果 7A52-5A06干湿周浸试样电偶电流变化不大,全浸试样电偶电流较初期变化较大,后期电偶电流的大小只有初期电偶电流大小的1/8左右,7A52-38Cr Si全浸试样与干湿交替情况下电偶电流基本相同。随着试验的进行,干湿交替及全浸情况下电偶电流的差异逐渐变大,电偶电流增大约为实验初期的10倍;全浸情况下试样表面腐蚀产物较致密,干湿周浸情况下腐蚀产物较为疏松。结论在3.5%的Na Cl水溶液干湿周浸情况下,7A52-5A06,7A52-38Cr Si的平均电偶腐蚀速度要大于全浸状态下的平均电偶腐蚀速度,干湿周浸情况下,7A52-5A06,7A52-38Cr Si腐蚀后试样表面形态具有较大差异,5A06在相同实验条件下的耐腐蚀性要好于7A52。

飞机镀镉高强度钢在机场道面除冰剂中的腐蚀行为及机理

目前,对镀镉层在机场道面除水剂中腐蚀行为及机理的研究不多。采用全浸泡腐蚀和循环腐蚀试验方法模拟飞机高强度镀镉钢在接触到机场道面除冰剂后的腐蚀行为,研究了镉镀层在机场道面除冰剂中的腐蚀行为及腐蚀机理。镀镉钢浸泡在AMS 1435机场道面除冰剂中时,初始阶段腐蚀速率很大,随着浸泡时间的增长腐蚀速率逐渐变小,而浸泡在甲酸钠和乙酸钾溶液中时则反之;镀镉钢在同一种机场道面除冰剂中,循环腐蚀时比全浸泡腐蚀时的腐蚀速率大,可能是循环腐蚀测试中镀镉钢浸湿后暴露在空气中导致溶液氧浓度增大引起的。通过对腐蚀产物的能谱分析,试片上残留的腐蚀产物为镉的碳酸盐和少量的磷酸盐,碳酸盐的形成来自机场道面除冰剂中有机酸盐的分解,磷酸盐可能来自机场道面除冰剂中的p H值缓冲剂。镀镉钢在机场道面除冰剂中的腐蚀首先是以镉镀层溶解形成Cd^(2+)开始,然后是机场道面除冰剂分解形成碳酸根,最后形成CdCO_3附着在镉镀层上。通过对飞机镀镉高强度钢腐蚀机理的研究,可为飞机镀镉钢的防腐蚀和机场道面除冰剂的研发提供理论支持。

Cu元素对42CrMoV高强度螺栓钢在模拟大气腐蚀环境下腐蚀行为的影响

目前有关铜对高强度螺栓钢腐蚀的影响研究未见报道。以耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢42CrMoV为基础,添加0.42%(质量分数,下同)Cu,采用周期浸润试验模拟大气环境,结合扫描电镜、X射线衍射仪及电化学法等分析手段,研究了Cu对高强度螺栓钢腐蚀行为的影响。结果表明:钢中加入0.42%Cu之后,试验钢的腐蚀失重率明显降低,且在腐蚀前期影响程度更为显著。钢材表面能够快速地形成具有保护性的锈层,且Cu在锈层中有一定程度的富集,这使得锈层的致密性更高,保护性更强。XRD结果表明,锈层主要是由α-FeOOH、γ-FeOOH和Fe2O3构成。极化曲线测定结果表明,Cu能够使试验钢的自腐蚀电位略正移,从而提高其耐腐蚀能力。

Cu,P,Cr和Ni对低碳钢耐蚀性的影响

选择Cu-P-Cr-Ni钢、Cu-P-Cr钢和Q235碳钢,在0.01 mol/L的NaHSO3溶液中进行周期浸润、阻抗谱和极化曲线实验,研究了Cu-P-Cr-Ni系合金钢相比Q235碳钢在模拟工业大气(SO2)环境下的耐腐蚀性能;利用SEM,EPMA面扫描和XRD分析腐蚀锈层的形貌、组成及Cu,Cr和Ni的元素分布情况。结果表明:Cu-P-Cr-Ni系钢的腐蚀诱发敏感性最低,其次为Cu-P-Cr钢,腐蚀速率分别为Q235碳钢的59.5%和52.8%;锈层分为内、外两层,致密的内锈层明显发生Cu的颗粒状、Cr的团聚状富集,外锈层主要有Cr的富集,Ni富集不明显。Cu和Cr等的富集可形成致密的内锈层,提高低碳钢的耐蚀性。

Cu对低合金高强耐候钢耐蚀性的影响

采用周期浸润加速腐蚀实验,模拟实际大气腐蚀环境,研究了Cu含量对含Cr低合金高强耐候钢耐蚀性的影响规律.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段检定腐蚀的深度、腐蚀产物膜中元素分布及其相组成.结果表明,当Cu含量较低时,锈层容易从表面剥离,使侵蚀性溶液渗入,钢的失重速率增高;随着Cu含量的增加,锈蚀的深度明显降低,同时由于Cu与Cr共同在锈层的内部富集,增加锈层的致密度,使钢的失重速率明显降低.

晶粒尺寸对Corten-B型耐候钢耐大气腐蚀性能的影响

采用相同轧制工艺及不同热处理方法制备了化学成分相同而晶粒尺寸不同的3种Corten-B耐候钢试样。运用金相、周浸、锈层横截面SEM微观分析、交流阻抗测试等手段对晶粒尺寸与Corten-B型耐候钢耐工业环境下大气腐蚀性能之间的规律进行了研究。结果表明:Corten-B耐候钢晶粒尺寸从30μm减小到4μm,周浸加速腐蚀试验后锈层中裂纹和空洞的数量相应减少,腐蚀速率减小,锈层电阻Rr和反应电阻Rt增大,耐大气腐蚀性能得到提高。

邯钢桥梁用耐候钢Q345qDNH的开发及应用

为解决桥梁因钢大长期暴露于阳光、大气、水等介质中而使用寿命短,不能适应当代铁路运输发展的需要的问题,急需开发升级换代的桥梁用耐候钢。详细介绍了邯钢参照国家桥梁钢标准GB/T 714—2015,设计4种成分桥梁耐候钢Q345qDNH,进行实验室轧制,得出对应性能和金相组织,并对4种试验钢进行周浸试验,找到各试验钢的耐腐蚀等级。通过对不同成分试验钢性能、金相组织、耐腐蚀等级综合分析,确定桥梁用耐候钢Q345qDNH熔炼成分;通过热模拟制定合理的轧制、冷却工艺参数,成功开发了各项性能优异的桥梁用耐候钢Q345qDNH。