09CuPTi系耐候钢组织性能及耐腐蚀行为

 在热连轧生产线上采用两阶段轧制生产了09CuPTi系耐候钢,研究了轧制工艺参数对耐候钢板微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,3种工艺试验钢的显微组织均为针状铁素体和贝氏体。当终冷温度为530℃冷却速度为25℃/s时,组织以更细小均匀的板条贝氏体为主,屈服强度及抗拉强度分别为617MPa和702MPa,韧脆性转变温度较低,具有良好的强韧性。对轧后钢板进行了耐腐蚀试验,研究了09CuPTi-Nb钢工艺B成品和参考钢在模拟工业大气环境下的腐蚀演化行为。结果表明,在腐蚀初期腐蚀速度随干湿循环次数的增加而增大,在后期腐蚀速度逐渐降低,09CuPTi-Nb钢的腐蚀速率与SPA-H钢相当,但低于Q345钢。09CuPTi-Nb钢锈层分为内外两层,内锈层致密主要由α-FeOOH和少量γ-Fe2O3组成,Q345钢锈层主要由α-FeOOH、γ-Fe2O3和Fe3O4组成。电化学试验表明,腐蚀产物促进阴极过程,抑制阳极过程。     

V-Ti-N耐大气腐蚀钢组织性能研究

采用真空感应炉、热模拟试验机、ICP发射光谱仪、光学显微镜、TEM和电子拉伸试验机等设备,研究了V-Ti-N耐大气腐蚀钢(0%V、0.05%V、0.10%V和0.15%V)的动态CCT曲线、析出钒、晶粒尺寸和强度。结果表明:在耐大气腐蚀钢中添加0.10%V,对CCT曲线的影响有限,贝氏体转变温度都低于600℃;V-Ti-N耐大气腐蚀钢的晶粒尺寸为6.2~7.8μm,产生了101~175 MPa的沉淀强化,屈服强度随着钒氮积的增加而升高,但强化效率逐渐降低;V-Ti-N微合金化较适合于生产400 MPa和450 MPa级高强度耐大气腐蚀钢,此时,钒含量应小于0.10%。     

经济型耐大气腐蚀钢JT245的腐蚀性能

采用电化学方法、电子探针对经济型耐大气腐蚀钢JT245、Q235B钢和Corten A钢在北京、青岛、沈阳经1年大气暴露的试样进行了分析,研究了它们的耐大气腐蚀性能和变化规律.     

稀土改善09CuPTiRE耐候钢耐蚀性的作用机理

应用扫描电镜(SEM)、离子探针(IMA)、X射线光电子能谱(XPS)和交流阻抗法研究含不同稀土耐候钢稀土提高耐大气腐蚀作用机理。结果表明,合适的稀土含量可显著提高钢的耐腐蚀性,稀土能促进Si、Cu和P在内锈层中以Si~(4+)、Cu~+和P~(5+)形态富集,并观察到锈层中的稀土。钢中加入稀土形成了致密连续厚而粘附性好的含硅铜稀土的复合铁锈层,从而提高了抗大气腐蚀性能。     

加速腐蚀环境下高强耐候钢Q450NQR1的耐蚀性能研究

Q450NQR1是以Cu,Cr,Ni合金化为主的屈服强度达450 MPa以上的高强耐候钢,其耐大气腐蚀性能是决定使用性能的重要指标之一.通常利用加速腐蚀试验采用失重法表征耐候钢的耐大气腐蚀性能.通过周期浸润模拟加速腐蚀试验,对比研究了高强耐大气腐蚀钢Q450NQR1和普碳钢Q345qD的加速腐蚀性能,并用XRD对锈层的相组成进行了分析.结果表明:在试验条件下,Q450NQR1的腐蚀失重量和失重速率明显低于普通碳钢Q345qD.Q450NQR1表面锈层主要由保护性较好的α-FeOOH相组成,该锈层为基体提供了良好而稳定的保护作用.     

Corrosion Resistance of High Performance Weathering Steel for Bridge Building Applications

 The mechanical properties, corrosion resistance and microstructures of high performance steel (HPS) was investigated by tensile testing machine, Charpy V-Notch (CVN) testing machine, cyclic immersion corrosion tester, XRD, optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), and electron probe micro-analyzer (EPMA). The results showed that significant differences existed in the tensile strength, yield strength and impact toughness between HPS and PCS. After 72 h cyclic immersion accelerated corrosion test, the inner rust layer on HPS was composed of α-FeOOH phase and denser than that on PCS that was a mixture of α-FeOOH and Fe3O4. The rust formed on HPS provides better protection and HPS has lower corrosion rates than PCS. Copper and chromium in HPS enrich in the rust layer and enhance the compactness of the rust layer. Based on the results of the accelerated corrosion tests and rust layer analysis, the roles of Cu and Cr against corrosion are discussed, providing HPS with chemical specification which has been industrially successful to produce weathering steel for bridge structure.     

钢的大气腐蚀防护的研究进展

回顾了近年来耐候钢研究的进展概况,重点总结了耐候钢的实验研究方法、锈层的形成机理、锈层的显微组织及生长过程中的影响因素,分析了钢的腐蚀防护情况.指出了以往研究的不足以及今后的研究方向.     

高性能耐火耐候建筑结构用钢的显微组织研究

利用光学显微镜和透射电子显微镜对不同热处理工艺制度下高性能耐火耐候建筑用钢的显微组织进行了观察和分析。结果表明：热轧态50mm厚的高性能耐火耐候建筑用钢在910-940℃范围内正火,经600-700℃温度回火后,能获得铁素体、低碳贝氏体并含有少量M／A岛的组织,在低碳贝氏体边界上形成的细小稳定合金碳化物,有利于该钢在高温状态下的组织稳定及耐火性能的提高。     

新型耐蚀塑料模具钢的组织和性能

 研究了w(C)=039%和w(C)=053%的2种Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢的组织、力学性能及耐蚀性能。实验结果表明：2种钢材经适当的淬、回火处理后,均具有较高的硬度和强度;在弱酸和氧化性酸(醋酸和硝酸)中,均具有良好的耐腐蚀性能。     

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。     

耐候钢发展现状及展望

 概述了国内外耐大气腐蚀钢(即耐候钢)的发展情况及钢种的主要牌号和性能要求,介绍了合金元素对耐候钢的耐候性能的影响和作用,并展望了我国耐候钢的发展趋势。     

钆对AZ91合金组织和性能的影响

分析钆在AZ91合金中的形貌、相组成、组织成分对力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,钆的含量为1%~3%时,合金晶粒尺寸随着钆含量的增加而减小,且由树枝晶向等轴晶转变;当钆含量超过3%时,晶粒尺寸随钆含量增加开始逐步增大,且晶内缺陷增加;在钆含量达到5%时,合金中再次出现枝晶组织。当合金中钆含量为3%时,力学性能最好,其室温抗拉强度为261.6 MPa,延伸率为4.6%,分别比不添加钆的合金提高了34.6%和70.4%;200℃的抗拉强度为148.7 MPa,延伸率为4.1%,分别比不添加钆的合金提高了47.8%和32.3%。随着钆含量的增加,合金的腐蚀电流密度大幅度降低,自腐蚀电位略有增加。     

合金元素对2Cr13马氏体不锈钢组织及性能的影响

Ni,Mo,V均是影响13Cr型马氏体不锈钢性能的主要元素.研究了在普通2Cr13基础上添加不同含量的Ni,Mo以及微量V对其力学性能、耐腐蚀性能的影响.研究表明:单独添加Ni或Mo元素均未能明显改善2Cr13型马氏体不锈钢的综合力学性能,但同时添加适量的Ni,Mo等合金元素能明显提高材料的力学及耐CO2腐蚀性能.     

双相化处理对09CuPCrNi耐候钢腐蚀性能的影响

 通过亚温淬火法制备了09CuPCrNi双相钢,采用中性盐雾试验、极化曲线的测定,研究了双相化处理对耐候钢耐腐蚀性能的影响。780 ℃亚温淬火的09CuPCrNi双相钢在5%的NaOH、H2SO4、HCl水溶液以及3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀行为与09CuPCrNi耐候钢相似,自腐蚀电流密度分别比09CuPCrNi耐候钢降低了170%、182%、31.2%和17.8%。在腐蚀周期分别为48 h和120 h的盐雾试验中,双相钢的腐蚀速率分别比09CuPCrNi耐候钢降低了7.9%~22.2%和2.3%~130%。     

钇对AZ91合金组织和性能的影响

研究微量稀土钇对AZ91合金微观组织、力学性能、腐蚀性能的影响,考察钇在合金中所形成的稀土相组成和形貌。结果表明,钇在AZ91合金中生成Al4MgY相,可起非均质形核作用,减少二次枝晶间距,细化枝晶组织。加入钇后,合金腐蚀性能得到明显改善,由严重的全面腐蚀向只有表面部分位置有轻微点蚀的均匀腐蚀转变。当钇加入量为1.25%时,合金的室温和高温力学性能最好,分别为264.8MPa和164.8MPa。     

高强耐候钢中稀土含量对夹杂物和性能的影响规律

根据热力学原理,借助于金相分析和扫描电镜,分析了不同的稀土含量对钢中夹杂物的影响。实验表明,钢中添加适量的稀土,可以完全使M nS、A l2O3等夹杂变质为稀土夹杂,从而提高钢的力学性能。在低氧硫高强度耐大气腐蚀钢中,稀土含量控制在0.020%~0.026%范围,可获得最佳的低温冲击性能。     

稀土对碳锰钢耐蚀性能的影响

在碳锰钢中添加单一稀土元素镧和铈,通过测试其腐蚀速度和点蚀特征参数值,考察了材料耐蚀性能的变化。结果表明,稀土对碳锰钢耐蚀性能的提高有作用,添加稀土所引起的组织变化是导致耐蚀性变化的主要原因。     

钪对AZ91合金组织和性能的影响

研究钪在AZ91合金中的相组成、形貌及其对合金组织和性能的影响。结果表明,钪在合金中生成Al3Sc高温耐热相,细化了枝晶组织。钪添加量为0.6%时,室温和200℃的抗拉强度分别为265.4MPa和161.1MPa。钪可显著降低合金自腐蚀电流密度,但腐蚀电位只有轻微增加。     

780MPa级冷轧双相钢的组织与性能

 780MPa级冷轧双相钢是低碳低合金钢,主要的金属元素为锰,另外根据强度要求的不同,还加入了适量的Mo、Cr等元素。试验结果表明：690℃卷取可以获得更好的性能;随着退火温度的升高,试验钢的马氏体体积分数增加,强度增加,在820℃获得的综合性能最好;在820℃退火,当退火时间为80~100s时强度变化剧烈;当退火时间超过100s后,变化趋势相对平缓,综合比较,退火时间为100s时,获得的综合性能最好。     

X100管线钢的组织、性能及再结晶规律

分析了X100管线钢动态再结晶规律,并绘制了X100管线钢的奥氏体动态再结晶图。在实验室进行了X100管线钢的试制,结果表明:在实验室试制的X100管线钢,屈服强度达到了800MPa,抗拉强度达到了925MPa,并且冲击性能优良,各项性能指标均超过了API标准要求。用SEM对X100管线钢的金相组织进行观察,发现其典型组织为粒状贝氏体,并有少量的贝氏体铁素体。用TEM对其M-A岛形貌进行观察,发现M-A岛宽度约为300nm。