銅對超低碳貝氏體鋼耐腐蝕性能的影響
發(fā)布時間：2020-10-27 03:28
高強韌耐大氣腐蝕鋼是近年來國內外發(fā)展中的一個熱點,而我國海岸線較長,沿海地區(qū)又多為經濟發(fā)達地區(qū),鋼結構使用量大,所以海洋大氣腐蝕便成了一個突出的問題,需要更多研究者從事高強韌、耐蝕性能更高的新型耐候鋼的研發(fā)。 本工作中自行設計了三種含銅量不同的超低碳貝氏體(ULCB)型耐候鋼,經過不同工藝熱處理(400℃、500℃、600℃時效1h)得到不同的組織形態(tài)。采用透射電鏡對含銅ULCB鋼時效處理后的顯微結構進行觀察,發(fā)現在時效過程中析出彌散分布的ε-Cu相,并且隨著時效溫度的升高,ε-Cu相數目增多并明顯粗化。 通過鹽霧實驗模擬海洋大氣環(huán)境,取不同銅含量的不同熱處理后的ULCB耐候鋼進行45天鹽霧加速循環(huán)腐蝕實驗。為了探討銹層的電化學性能,對裸鋼及帶銹試樣的極化曲線進行了測定。失重實驗及極化曲線結果顯示低時效溫度(400℃時效1h)的含銅試樣的耐蝕性均明顯優(yōu)于高時效溫度(500℃、600℃時效1h)的含銅試樣。 用數碼相機對銹層的演變和發(fā)展進行初步觀察,采用金相顯微鏡和掃描電鏡觀察腐蝕產物的斷面形貌,發(fā)現低時效溫度(400℃時效1h)的樣品在腐蝕過程中形成了致密的銹層,高時效溫度(500℃、600℃時效1h)的樣品在腐蝕過程中形成的銹層多孔洞和裂紋。XRD結果表明,對于不同溫度時效含銅試樣的腐蝕產物成分相似,都是由Fe_3O_4和α-FeOOH、γ-FeOOH組成。但低時效溫度(400℃時效1h)銹層中的α-FeOOH較高時效溫度(500℃、600℃時效1h)樣品細小,形成的銹層更加致密,得到的耐腐蝕性更好。EDS能譜分析結果表明Cu在內銹層富集成小顆粒,促進致密阻擋層的形成,阻止基體進一步腐蝕。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TG142.2
【部分圖文】：
圖 1.1 腐蝕電池的工作機構示意圖圖 1.2 大氣腐蝕速度與金屬表面水膜厚度的關系在大氣中的金屬，按其表面的潮濕程度，一般把大氣腐蝕分為三類：類腐蝕發(fā)生在 I 區(qū)，金屬表面完全沒有水膜的干大氣腐蝕，可視為化學小。類腐蝕發(fā)生在 II 區(qū)，金屬表面有一層肉眼看不見的水膜的潮大氣腐蝕，度增加而增大。
圖 1.2 大氣腐蝕速度與金屬表面水膜厚度的關系的金屬，按其表面的潮濕程度，一般把大氣腐蝕分為生在 I 區(qū)，金屬表面完全沒有水膜的干大氣腐蝕，可生在 II 區(qū)，金屬表面有一層肉眼看不見的水膜的潮增大。生在 III、IV 區(qū)，金屬表面上有較厚的肉眼可見的水腐蝕，腐蝕速度有所減緩。是在 II，III 區(qū)域內進行的，Mansfeld[25，26]發(fā)現薄液層增加，在液膜快干時腐蝕最嚴重[27]。Stratmann[28]使氣腐蝕現象，發(fā)現電解質溶液薄層下氧還原反應速度速度，他認為這一現象是因水分蒸發(fā)溶質濃縮而導起的。因此大氣腐蝕是一種液膜下的電化學腐蝕，其質溶液內的腐蝕有所區(qū)別[29]。極去極化過程主要是依靠氧的去極化作用，即使是電
圖 1.3 大氣腐蝕下耐候鋼保護性銹層的長期形成過程張全成[59-63]等人采用光學顯微鏡、紅外衍射儀、電子探針顯微分析儀、EDMA 以D 等分析手段,分別研究了 1 年、2 年、3 年大氣暴露的耐候鋼銹層，認為暴曬 1 年的鋼的內銹層主要由 γ-FeOOH 及 α-FeOOH 構成，而暴曬 3 年的耐候鋼的內銹層主要FeOOH 構成，說明內銹層的成分有向 α-FeOOH 轉化的傾向。4.3 耐候鋼銹層的保護機理關于耐候鋼銹層的保護機理提出了幾種模型：I Suzuki[76]等人認為耐候鋼銹層比普通碳鋼銹層的平均孔洞小，從而使銹層具有保性。A Tahara[77]等人估計了鐵二元合金通過氮氣吸附方法得到的銹層孔洞結構，認為通過加 Ni 和 Cr，使得銹層顆粒更加細小，從而提高保護性能。離子選擇性滲透機理：為了解釋耐候鋼最終穩(wěn)定性銹層的保護能力，H Miyuki[78]等利用合成的鐵銹膜層研 銹 層 的 離 子 選 擇 性 滲 透 ， 他 們 認 為 陰 離 子 選 擇 性 依 下 列 次 序 增 加
【參考文獻】
本文編號：2857964
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TG142.2
【部分圖文】：
圖 1.1 腐蝕電池的工作機構示意圖圖 1.2 大氣腐蝕速度與金屬表面水膜厚度的關系在大氣中的金屬，按其表面的潮濕程度，一般把大氣腐蝕分為三類：類腐蝕發(fā)生在 I 區(qū)，金屬表面完全沒有水膜的干大氣腐蝕，可視為化學小。類腐蝕發(fā)生在 II 區(qū)，金屬表面有一層肉眼看不見的水膜的潮大氣腐蝕，度增加而增大。
圖 1.2 大氣腐蝕速度與金屬表面水膜厚度的關系的金屬，按其表面的潮濕程度，一般把大氣腐蝕分為生在 I 區(qū)，金屬表面完全沒有水膜的干大氣腐蝕，可生在 II 區(qū)，金屬表面有一層肉眼看不見的水膜的潮增大。生在 III、IV 區(qū)，金屬表面上有較厚的肉眼可見的水腐蝕，腐蝕速度有所減緩。是在 II，III 區(qū)域內進行的，Mansfeld[25，26]發(fā)現薄液層增加，在液膜快干時腐蝕最嚴重[27]。Stratmann[28]使氣腐蝕現象，發(fā)現電解質溶液薄層下氧還原反應速度速度，他認為這一現象是因水分蒸發(fā)溶質濃縮而導起的。因此大氣腐蝕是一種液膜下的電化學腐蝕，其質溶液內的腐蝕有所區(qū)別[29]。極去極化過程主要是依靠氧的去極化作用，即使是電
圖 1.3 大氣腐蝕下耐候鋼保護性銹層的長期形成過程張全成[59-63]等人采用光學顯微鏡、紅外衍射儀、電子探針顯微分析儀、EDMA 以D 等分析手段,分別研究了 1 年、2 年、3 年大氣暴露的耐候鋼銹層，認為暴曬 1 年的鋼的內銹層主要由 γ-FeOOH 及 α-FeOOH 構成，而暴曬 3 年的耐候鋼的內銹層主要FeOOH 構成，說明內銹層的成分有向 α-FeOOH 轉化的傾向。4.3 耐候鋼銹層的保護機理關于耐候鋼銹層的保護機理提出了幾種模型：I Suzuki[76]等人認為耐候鋼銹層比普通碳鋼銹層的平均孔洞小，從而使銹層具有保性。A Tahara[77]等人估計了鐵二元合金通過氮氣吸附方法得到的銹層孔洞結構，認為通過加 Ni 和 Cr，使得銹層顆粒更加細小，從而提高保護性能。離子選擇性滲透機理：為了解釋耐候鋼最終穩(wěn)定性銹層的保護能力，H Miyuki[78]等利用合成的鐵銹膜層研 銹 層 的 離 子 選 擇 性 滲 透 ， 他 們 認 為 陰 離 子 選 擇 性 依 下 列 次 序 增 加
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10 李恒達;我國大氣腐蝕電化學研究方法進展[J];松遼學刊(自然科學版);2000年04期
本文編號：2857964
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