低合金鋼因其優(yōu)異的力學性能以及良好的焊接性能而廣泛應用于海洋工程建設。本文以不同脫氧方式（Al脫氧和Zr-Ti復合脫氧）和添加不同合金元素（鈮（Nb）和稀土（RE））的低合金鋼為研究對象,結(jié)合第一性原理計算和多種分析儀器,如掃描電子顯微鏡/X射線能譜分析（SEM/EDS）、透射電鏡（TEM）、掃描振動電極技術(shù)（SVET）、共聚焦拉曼顯微技術(shù)（CRM）、X射線衍射（XRD）和電化學工作站等,研究模擬海洋環(huán)境下低合金鋼中夾雜物誘發(fā)局部腐蝕的行為。主要研究結(jié)果如下:低合金鋼的顯微組織由鐵素體和珠光體組成,并且Nb微合金化可以明顯細化晶粒。RE微合金化和采用Zr-Ti復合脫氧鋼在模擬海洋環(huán)境中的腐蝕電流密度更小,表明添加RE元素和采用Zr-Ti復合脫氧可以提高低合金鋼的耐腐蝕性。中性鹽霧結(jié)果顯示腐蝕產(chǎn)物對抑制腐蝕速率起著重要的作用,在腐蝕初期,腐蝕產(chǎn)物以γ-FeOOH和Fe₃O₄為主要成分,而腐蝕后期則以α-FeOOH為主。Nb微合金化對于夾雜物的形成無明顯影響,而脫氧元素主要參與Nb微合金鋼中夾雜物的形成。Al脫氧Nb微合金中主要形成多邊形的硬質(zhì)A... 

【文章來源】：武漢科技大學湖北省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Al-Nb鋼中Al2O3夾雜物的表征

武漢科技大學碩士學位論文25圖4.1Al-Nb鋼中Al2O3夾雜物的表征圖4.2Al-RE鋼中(Al,RE)-Ox-Sy夾雜物的表征4.2原位腐蝕試驗圖4.3為Al-Nb鋼在0.5％NaCl薄液膜中Al2O3夾雜物引發(fā)初期腐蝕的原位表征。浸泡10分鐘后表面出現(xiàn)明顯的圓形腐蝕區(qū)域，浸泡30分鐘后，腐蝕影響區(qū)域急劇擴散到周圍區(qū)域，并且在1小時后，更大的區(qū)域受到腐蝕的影響，顯然腐蝕過程由中心引發(fā)并且向四周傳播。圖4.3a是浸泡1小時后腐蝕區(qū)域表面的SEM圖，對腐蝕區(qū)域中心進行局部放大后（圖4.3b和4.3c），可以發(fā)現(xiàn)未溶解的夾雜物，并在夾雜物的周邊出現(xiàn)了微縫隙。EDS結(jié)果（圖4.3d）顯示夾雜物主要由Al2O3組

武漢科技大學碩士學位論文26成。Al2O3是一種不規(guī)則的絕緣體夾雜物，與鋼基質(zhì)相比更加穩(wěn)定[50,52]。在腐蝕初期，在夾雜物和鐵基體之間的邊界處引起腐蝕，從而導致基體選擇性溶解，產(chǎn)生微縫隙（圖4.3c）。自催化酸化電池的形成有助于局部腐蝕的進一步擴散，在腐蝕后期，腐蝕影響區(qū)域擴展到更大的區(qū)域[41,50,51]。圖4.3Al2O3夾雜物引發(fā)初期腐蝕的原位表征Al-RE鋼在0.5％NaCl薄液膜溶液中的初期腐蝕的原位表征如圖4.4所示。浸泡10分鐘后表面出現(xiàn)了明顯的腐蝕區(qū)域，經(jīng)過了在較長時間（30分鐘）的腐蝕之后，形成了類似于Al-Nb鋼的圓形影響區(qū)域。但是，浸泡1h后，圓形腐蝕影響區(qū)域并未擴展到更大區(qū)域（與Al-Nb鋼不同）。因此，結(jié)果表明，腐蝕由中心引發(fā)，經(jīng)長時間腐蝕后，局部腐蝕受到一定程度的抑制。圖4.4a和4.4b顯示了Al-RE鋼在0.5％NaCl溶液中腐蝕1h后的SEM圖。在腐蝕區(qū)域中間發(fā)現(xiàn)了未完全溶解的夾雜物（圖4.4b和4.4c），表明了初期腐蝕是由夾雜物引發(fā)的。在圖4.4c中發(fā)現(xiàn)兩個點蝕坑，左邊夾雜物完全溶解，只留下點蝕坑，而右邊夾雜物則部分溶解（圖4.4d），EDS結(jié)果顯示剩下的這部分夾雜物成分含有RE，Al，O元素，推測該部分主要由REAlO3組成。因此，可以推斷出(RE)2O2S部分在腐蝕過程中優(yōu)先溶解，腐

【參考文獻】：
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本文編號：3424531