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钢材腐蚀与环境脆化研究进展

1前言$$钢铁材料具有强度高、加工性好、价格低廉等优点,在各个领域得到广泛应用。但其缺点是在室外大气等许多环境中容易生锈,且腐蚀速度超过实用要求,并且现在仍有许多腐蚀事故发生。因此,从很早开始,钢铁材料涂装和镀层等表面防锈技术就发展起来,同时在对利用合金化方法从材质上提高钢材耐蚀性的研究方面,也进行了许多工作。钢材的环境脆化现象是一个存在很久的问题,且对抗环境脆化技术进行了大量的跨领域研究。同时,支撑这些技术的腐蚀科学也有很大发展。将来钢铁材料作为社会的基本结构材料的作用不会改变,钢铁材料腐蚀科学和防蚀技术的重要性会进一步增强。本文对钢铁材料腐蚀科学和防蚀技术的进步进行了回顾,对长期研究的大气腐蚀和环境脆化科学技术的发展变化做较为详细的介绍,并对今后的发展方向进行探讨。$$2钢材腐蚀科学和防蚀技术的进步$$20世纪初,各国对腐蚀导致的经济损失进行了调查,查明腐蚀导致的经济损失达到国家财政预算的几个百分点,从此加快了防蚀技术的研究...  (本文共6页) 阅读全文>>

《腐蚀科学与防护技术》2015年05期
腐蚀科学与防护技术

耐候钢表面锈层及其稳定化处理现状与发展趋势

1前言腐蚀是钢铁损耗的主要形式之一,2003年完成的《中国腐蚀调查报告》表明,我国腐蚀总损失约为国民经济生产总值(GDP)的5%[1],其中因大气腐蚀造成的损耗占腐蚀总损失的一半以上[2]。据统计,在大气中使用的钢材量约占生产总量的60%以上[3]。为解决钢在大气中易发生锈蚀的问题,人们研发了耐候钢。耐候钢是指通过添加少量合金元素(如Cu,P,Cr,Ni,Mn,Mo,Al等),使其在大气中具有比普碳钢耐蚀性能更好的一种低合金钢[4],其表面能在长期曝晒情况下形成保护性锈层[5],从而有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输。它的耐大气腐蚀性能可以达到普通碳钢的2~8倍[6],并且使用时间愈长,其耐候的作用愈突出。耐候钢还具有优良的力学、焊接等性能[7]。由于耐候钢可以在一些环境下直接使用,而无需进行涂漆等表面防护处理,故耐候钢品种的开发与腐蚀研究一直是钢铁研究的一个热点。相对于碳钢,耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能的主要原因是:经过长期大气曝...  (本文共6页) 阅读全文>>

《腐蚀科学与防护技术》2012年05期
腐蚀科学与防护技术

外锈层对低碳钢腐蚀影响的电化学分析

金属锈层下的腐蚀过程十分复杂,其状态控制、测量方法、数据解析难度较大[1].金属表面被锈层覆盖之后,腐蚀过程中涉及的反应包括金属阳极的溶解、阴极的氧还原,还涉及到锈层自身物质成分和性质的转变.锈层的存在会影响侵蚀性离子的渗透,还能带来合金元素富集等现象,这都会影响金属的腐蚀规律.腐蚀是船用低碳钢失效的主要形式之一[2],定稿日期:2012-05-17腐蚀科学与防护技术24卷研究锈层对船用低碳钢腐蚀特征的影响可以为船用钢耐腐蚀性能的评价、改进以及船用钢材料的选用提供依据.目前,锈层对低碳钢腐蚀影响的机理还不明确,锈层中各种元素的分布和锈层性质的关系以及内、外锈层分别对于腐蚀的影响等问题还在探讨之中[3,4].电化学测试能实时地给出金属的腐蚀信息和材料表面状态的变化,其快速灵敏的优点使其在腐蚀速率测定和腐蚀机理研究过程中应用广泛[5].本文选用一种船用低碳钢,在实验室条件下浸泡1 a,通过电化学方法和金相观察研究外锈层对低碳钢腐蚀的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《材料保护》2009年01期
材料保护

耐候钢锈层组织成分及其耐腐蚀机制分析

0前言耐候钢在使用过程中表面会逐步形成一层致密的、附着牢固的腐蚀产物保护膜,减缓大气中的氧、水及其他腐蚀性介质对基体进一步腐蚀,从而获得好的耐蚀性。所以,耐候钢在腐蚀环境中能否生成致密的锈层,对耐蚀性有着特别的意义。对于耐候钢的耐腐蚀机理研究有很多,但是它们主要都是建立在对于长期暴晒锈层的分析之上,对锈层初期生长研究都比较缺乏。事实上,所有的腐蚀反应以及锈层的生成都有个过程,都离不开初期腐蚀。本工作通过实验室加速腐蚀试验———周期浸泡腐蚀试验来研究耐候钢和碳钢的锈层腐蚀初期生长方式,锈层组织成分和形貌变化规律以及锈层的电化学特性,揭示耐候钢锈层的耐腐蚀机理。1试验1.1材料试验材料选择CuPTiRE耐候钢和Q235碳钢。2种试验钢都来源于工业大生产,其化学成分见表1。表1碳钢和耐候钢的化学成分%钢种wC Si Mn P S Ti RE Nb Al CuCuPTiRE0.06700.00360.48000.08600.00360....  (本文共6页) 阅读全文>>

《腐蚀与防护》2009年04期
腐蚀与防护

耐候锈层的耐腐蚀机理研究

0引言进入21世纪,人类对环境保护和资源节约越来越重视。钢材的低成本高性能长寿命已成为各国所追求目标。而耐候钢作为一种耐大气腐蚀低合金钢,由于其低成本、优良的耐大气腐蚀性能、环境友好(不需要进行表面涂漆)等优点,又一次被世界各国重视,并被提上研发日程。耐候钢作为一种老钢种,关于其耐腐蚀机理研究很多。但是,所有的耐候钢耐腐蚀机理主要建立在对于长期暴晒锈层的分析上,对于锈层初期生长研究都比较忽略。事实上,所有的腐蚀反应以及锈层的生成都有个过程,都离不开初期腐蚀。本工作通过实验室加速腐蚀试验来研究耐候钢和碳钢的锈层腐蚀初期的生长规律,揭示耐候钢锈层的耐腐蚀机理。1试验1.1试验材料选择两种最为常见钢种,CuPTiRE耐候钢和Q235碳钢,其化学成分如表1所示。表1碳钢和耐候钢的化学成分(%)钢种C Si Mn P S Ti RE Nb Als Cu1.2试验方法(1)实验室加速腐蚀试验使用Fl-65干湿周期浸润腐蚀试验机,仿照铁标TB...  (本文共3页) 阅读全文>>

《腐蚀与防护》2002年03期
腐蚀与防护

暴露2年的碳钢与耐候钢表面锈层分析

1 引 言在工业大气环境下 ,抗大气腐蚀低合金钢———耐候钢的抗大气腐蚀性能相对于碳钢表现出明显的优势 ,其原因是耐候钢表面会形成致密的氧化层 ,阻碍了腐蚀介质的进入[1,2 ] 。而碳钢表面形成的锈层疏松 ,有大量的微裂纹和空洞 ,故不能起到对表面金属的保护作用。研究发现耐候钢表面致密锈层的形成时间在 3年以上 ,说明保护锈层的形成是一个逐步形成的过程 ,其机理目前尚不明了[3,4 ,5] 。目前对耐候钢锈层的研究也主要停留在数据搜集以及定性分析阶段。针对这种情况有必要对耐候钢和碳钢在相同的气候环境下所形成锈层的机理进行比较研究。2 试验方法2 .1 挂片试样的制备试验试样的耐候钢为宝钢B4 80GNQR热轧板和碳钢热轧板 ,具体成分见表 1。底板切割成10 0mm× 6 0mm× 4mm大小的试片。试片表面进行喷砂除锈处理 ,表面状态为Sa1 级。试片在海南万宁海洋性气候挂片场进行了挂片 (参考ISO -45 42 ) ,...  (本文共3页) 阅读全文>>