铜对超低碳贝氏体钢耐腐蚀性能的影响
发布时间：2020-10-27 03:28
高强韧耐大气腐蚀钢是近年来国内外发展中的一个热点,而我国海岸线较长,沿海地区又多为经济发达地区,钢结构使用量大,所以海洋大气腐蚀便成了一个突出的问题,需要更多研究者从事高强韧、耐蚀性能更高的新型耐候钢的研发。 本工作中自行设计了三种含铜量不同的超低碳贝氏体(ULCB)型耐候钢,经过不同工艺热处理(400℃、500℃、600℃时效1h)得到不同的组织形态。采用透射电镜对含铜ULCB钢时效处理后的显微结构进行观察,发现在时效过程中析出弥散分布的ε-Cu相,并且随着时效温度的升高,ε-Cu相数目增多并明显粗化。 通过盐雾实验模拟海洋大气环境,取不同铜含量的不同热处理后的ULCB耐候钢进行45天盐雾加速循环腐蚀实验。为了探讨锈层的电化学性能,对裸钢及带锈试样的极化曲线进行了测定。失重实验及极化曲线结果显示低时效温度(400℃时效1h)的含铜试样的耐蚀性均明显优于高时效温度(500℃、600℃时效1h)的含铜试样。 用数码相机对锈层的演变和发展进行初步观察,采用金相显微镜和扫描电镜观察腐蚀产物的断面形貌,发现低时效温度(400℃时效1h)的样品在腐蚀过程中形成了致密的锈层,高时效温度(500℃、600℃时效1h)的样品在腐蚀过程中形成的锈层多孔洞和裂纹。XRD结果表明,对于不同温度时效含铜试样的腐蚀产物成分相似,都是由Fe_3O_4和α-FeOOH、γ-FeOOH组成。但低时效温度(400℃时效1h)锈层中的α-FeOOH较高时效温度(500℃、600℃时效1h)样品细小,形成的锈层更加致密,得到的耐腐蚀性更好。EDS能谱分析结果表明Cu在内锈层富集成小颗粒,促进致密阻挡层的形成,阻止基体进一步腐蚀。
【学位单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TG142.2
【部分图文】：
图 1.1 腐蚀电池的工作机构示意图图 1.2 大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系在大气中的金属，按其表面的潮湿程度，一般把大气腐蚀分为三类：类腐蚀发生在 I 区，金属表面完全没有水膜的干大气腐蚀，可视为化学小。类腐蚀发生在 II 区，金属表面有一层肉眼看不见的水膜的潮大气腐蚀，度增加而增大。
图 1.2 大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系的金属，按其表面的潮湿程度，一般把大气腐蚀分为生在 I 区，金属表面完全没有水膜的干大气腐蚀，可生在 II 区，金属表面有一层肉眼看不见的水膜的潮增大。生在 III、IV 区，金属表面上有较厚的肉眼可见的水腐蚀，腐蚀速度有所减缓。是在 II，III 区域内进行的，Mansfeld[25，26]发现薄液层增加，在液膜快干时腐蚀最严重[27]。Stratmann[28]使气腐蚀现象，发现电解质溶液薄层下氧还原反应速度速度，他认为这一现象是因水分蒸发溶质浓缩而导起的。因此大气腐蚀是一种液膜下的电化学腐蚀，其质溶液内的腐蚀有所区别[29]。极去极化过程主要是依靠氧的去极化作用，即使是电
图 1.3 大气腐蚀下耐候钢保护性锈层的长期形成过程张全成[59-63]等人采用光学显微镜、红外衍射仪、电子探针显微分析仪、EDMA 以D 等分析手段,分别研究了 1 年、2 年、3 年大气暴露的耐候钢锈层，认为暴晒 1 年的钢的内锈层主要由 γ-FeOOH 及 α-FeOOH 构成，而暴晒 3 年的耐候钢的内锈层主要FeOOH 构成，说明内锈层的成分有向 α-FeOOH 转化的倾向。4.3 耐候钢锈层的保护机理关于耐候钢锈层的保护机理提出了几种模型：I Suzuki[76]等人认为耐候钢锈层比普通碳钢锈层的平均孔洞小，从而使锈层具有保性。A Tahara[77]等人估计了铁二元合金通过氮气吸附方法得到的锈层孔洞结构，认为通过加 Ni 和 Cr，使得锈层颗粒更加细小，从而提高保护性能。离子选择性渗透机理：为了解释耐候钢最终稳定性锈层的保护能力，H Miyuki[78]等利用合成的铁锈膜层研 锈 层 的 离 子 选 择 性 渗 透 ， 他 们 认 为 阴 离 子 选 择 性 依 下 列 次 序 增 加
【参考文献】
本文编号：2857964
【学位单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TG142.2
【部分图文】：
图 1.1 腐蚀电池的工作机构示意图图 1.2 大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系在大气中的金属，按其表面的潮湿程度，一般把大气腐蚀分为三类：类腐蚀发生在 I 区，金属表面完全没有水膜的干大气腐蚀，可视为化学小。类腐蚀发生在 II 区，金属表面有一层肉眼看不见的水膜的潮大气腐蚀，度增加而增大。
图 1.2 大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系的金属，按其表面的潮湿程度，一般把大气腐蚀分为生在 I 区，金属表面完全没有水膜的干大气腐蚀，可生在 II 区，金属表面有一层肉眼看不见的水膜的潮增大。生在 III、IV 区，金属表面上有较厚的肉眼可见的水腐蚀，腐蚀速度有所减缓。是在 II，III 区域内进行的，Mansfeld[25，26]发现薄液层增加，在液膜快干时腐蚀最严重[27]。Stratmann[28]使气腐蚀现象，发现电解质溶液薄层下氧还原反应速度速度，他认为这一现象是因水分蒸发溶质浓缩而导起的。因此大气腐蚀是一种液膜下的电化学腐蚀，其质溶液内的腐蚀有所区别[29]。极去极化过程主要是依靠氧的去极化作用，即使是电
图 1.3 大气腐蚀下耐候钢保护性锈层的长期形成过程张全成[59-63]等人采用光学显微镜、红外衍射仪、电子探针显微分析仪、EDMA 以D 等分析手段,分别研究了 1 年、2 年、3 年大气暴露的耐候钢锈层，认为暴晒 1 年的钢的内锈层主要由 γ-FeOOH 及 α-FeOOH 构成，而暴晒 3 年的耐候钢的内锈层主要FeOOH 构成，说明内锈层的成分有向 α-FeOOH 转化的倾向。4.3 耐候钢锈层的保护机理关于耐候钢锈层的保护机理提出了几种模型：I Suzuki[76]等人认为耐候钢锈层比普通碳钢锈层的平均孔洞小，从而使锈层具有保性。A Tahara[77]等人估计了铁二元合金通过氮气吸附方法得到的锈层孔洞结构，认为通过加 Ni 和 Cr，使得锈层颗粒更加细小，从而提高保护性能。离子选择性渗透机理：为了解释耐候钢最终稳定性锈层的保护能力，H Miyuki[78]等利用合成的铁锈膜层研 锈 层 的 离 子 选 择 性 渗 透 ， 他 们 认 为 阴 离 子 选 择 性 依 下 列 次 序 增 加
【参考文献】
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本文编号：2857964
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