卷曲后供氧差异对热轧带钢氧化皮组织及耐蚀性的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、盐雾实验和电化学极化方法,研究了SS400热轧带钢沿宽度方向不同位置氧化皮的组织、结构及其耐蚀性. 结果表明,SS400边部取样位置的氧化皮厚度最厚且比较均匀,结构致密,存在明显的Fe_3O_4/Fe共析组织. SS400边部和板宽1/4处的成分主要为Fe_3O_4、Fe_2O_3和Fe,板宽中心位置的成分主要为Fe3O4和Fe. 盐雾腐蚀实验表明,SS400边部腐蚀最轻,板宽1/4处次之,板宽中心位置腐蚀最为严重. 动电位极化曲线测试结果显示,SS400边部的腐蚀电位明显高于其他两个位置,腐蚀电流最小. 热轧带钢在卷曲后,由于带钢沿宽度方向不同位置的供氧差异,会导致氧化皮组织、结构的显著不同,进而影响氧化皮的耐蚀性.     

控冷工艺对热轧盘条氧化皮耐腐蚀性的影响

为了提高热轧盘奈的表面质量,采用热模拟实验研究了不同冷却温度、不同冷却速度对热轧盘条表面氧化皮性质的影响．用X射线衍射检测氧化皮的物象组成,用扫描电镜观察氧化皮的表面形貌、厚度、致密度,用加速失重腐蚀实验检测氧化皮的耐蚀性．研究结果表明：温度过高导致氧化皮厚并产生裂纹,温度过低氧化皮薄,起不到保护作用;快速冷却能形成致密氧化皮,且氧化皮中Fe2O3含量减少,Fe3O4和FeO比例增加,有利于提高氧化皮的性能,慢速冷却则氧化层厚．     

氧化铁皮对低碳钢大气腐蚀行为的影响

利用干湿交替腐蚀试验模拟工业大气环境,研究了层状结构氧化铁皮对热轧低碳钢工业大气腐蚀行为的影响.采用SEM和电化学手段对比分析带氧化铁皮和不带氧化铁皮试样的腐蚀增重行为、锈层结构和电化学行为.结果表明,带氧化铁皮试样的腐蚀速度远低于无氧化铁皮覆盖的基体钢,带氧化铁皮试样的自腐蚀电位低于基体钢,单一物相层状结构的氧化铁皮具有很好的耐腐蚀性,能够有效保护基体钢板;氧化铁皮的完整性是保护带钢基体不被腐蚀的前提,如果氧化层被破坏,在破损位置处,氧化铁皮与钢基体接触发生电偶腐蚀,加速腐蚀反应的进行.     

硫化氢质量浓度和温度对碳钢在NACE溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱等电化学实验方法以及扫描电镜和能谱等表面分析技术对20#碳钢在不同H2S质量浓度(0,95.61,103.22,224.16 mg.L-1)、不同温度(25,35,45℃)下的NACE溶液(含CO2)中腐蚀行为进行了研究,同时对该环境下腐蚀产物的形成机制进行了探讨.发现在含有CO2的NACE溶液中,加入少量H2S,能加剧碳钢腐蚀,加速阳极铁的溶解和阴极氢气的析出.随着H2S质量浓度的增加,腐蚀电流密度增大,碳钢腐蚀加剧.温度升高,腐蚀极化电阻变小,腐蚀也会加剧.腐蚀试样外层絮状腐蚀产物主要是铁碳化物,接近基体表面的腐蚀产物主要是铁硫化物.     

Effects of heat treatment on the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 thermal barrier coatings

LaMgAl11O19 thermal barrier coatings (TBCs) were applied to carbon steels with a NiCoCrAlY bond coat by plasma spraying. The effects of heat treatment on the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 TBCs were investigated in 3.5wt% NaCl solution using polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffrac-tion (XRD). The results show that a large number of cracks are found in the LaMgAl11O19 TBCs after the samples are heat-treated, including some through-thickness cracks. The corrosion forms of the as-sprayed and heat-treated TBCs are uniform corrosion and pitting corrosion, respectively. The as-sprayed TBCs exhibit three EIS time constants after being immersed for less than 7 d, and then a new time constant ap-pears because of steel substrate corrosion. When the immersion time is increased to 56 d, a Warburg impedance (W) component appears in the EIS data. The EIS data for the heat-treated TBCs exhibit only two time constants after the samples are immersed for less than 14 d, and a new time constant appears when the immersion time is increased further. The heat treatment reduces the corrosion resistance of carbon steel coated with LaMgAl11O19 TBCs. The corrosion products are primarilyγ-FeOOH and Fe3O4.     

耐大气腐蚀钢的氧化皮结构分析

本文探讨了耐蚀钢的氧化皮物相组成、显微结构与钢耐蚀性的关系。冷轧板氧化皮的物相组成为纤铁矿、非晶质氢氧化铁以及金属铁颗粒。耐蚀性好的钢,纤铁矿发育,“港湾状”锈蚀现象少;反之则以非晶质氢氧化铁为主,氧化皮中金属颗粒也较多。热轧板除上述物相外,主要为磁铁矿与赤铁矿。各物相有分带现象。磁铁矿带发育、氧化皮与金属呈锯齿状镶嵌者耐蚀性好。 加有稀土元素的热轧板,稀土元素能净化钢质、球化夹杂物,也能抑制氧化皮中磁铁矿等在水、气下的分解作用,有利于提高钢的耐大气腐蚀。     

347H不锈钢电化学腐蚀行为研究

使用电化学工作站检测热轧态347H不锈钢、固溶态酸洗347H不锈钢和固溶处理态347H不锈钢在3.5wt.%NaCl、5wt.%H₂SO₄和5wt.%NaOH腐蚀介质中的电化学腐蚀行为,绘制极化曲线和电化学阻抗谱研究固溶处理对347H不锈钢电化学腐蚀行为的影响.结果表明:在3.5wt.%NaCl腐蚀介质中,固溶态酸洗347H不锈钢表现出最佳的耐腐蚀性,而固溶处理会降低热轧态347H不锈钢的耐腐蚀性能.在5wt.%H₂SO₄腐蚀介质中,通过1 160 ℃固溶处理2 h,347H不锈钢的耐腐蚀性有所提高.在5wt.%NaOH腐蚀介质中,热轧态347H不锈钢的自腐蚀电流密度和其他状态的347H不锈钢相比要小一个数量级,因此,热轧态347H不锈钢更耐5wt.%NaOH腐蚀介质的腐蚀.     

pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响

通过腐蚀失重计算、扫描电镜、X射线衍射方法、极化曲线分析等手段,研究了pH值对Q235钢在模拟酸性土壤中腐蚀行为的影响.在模拟酸性土壤环境中,Q235钢的腐蚀速率随土壤pH值升高而降低,经360 h腐蚀后,在pH值为4.0、4.5和5.1的土壤中试样的腐蚀速率分别为0.68、0.48和0.42 mm·a-1.随土壤pH值升高,Q235钢锈层更为致密,其表面蚀坑由窄深型发展变为宽浅型发展.腐蚀产物均为SiO2、α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe2 O3及 Fe3 O4,随土壤 pH值升高,腐蚀产物中α-FeOOH/γ-FeOOH质量比升高.极化曲线分析表明,随土壤pH值升高,Q235钢腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,试样腐蚀速率减小.     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

低碳钢在湿热工业海洋大气中的腐蚀特征

以0.1 mol·L-1 NaCl+0.01 mol·L-1 NaHSO3溶液为腐蚀介质,采用干/湿周浸加速腐蚀实验、腐蚀失重、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法,研究了湿热工业海洋大气中低碳钢的腐蚀行为.结果表明:实验钢的腐蚀过程均遵循幂函数d=Atn分布规律,钢种不同,常系数A、n的值不同;腐蚀产物主要由非晶物质和少量Fe3 O4、α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH晶体组成.所得锈层可分为主体锈层和界面疏松带两部分,由内至外锈层中Fe、O含量梯度变化很小.Cl-、SO2与水分的长期协同作用会导致内锈层结构变差,而添加稳定性或耐蚀性较高的元素可以改善锈层质量,进而增强钢材的耐腐蚀性能.     

碳钢在含Cl- 和SO42-碱性溶液中腐蚀规律的局部交流阻抗

 通过局部交流阻抗(LEIS)研究了碳钢在含Cl^-和SO₄^2-中性和碱性溶液中的腐蚀行为,并采用显微激光拉曼光谱技术进行了腐蚀产物的分析.研究结果表明,碳钢在中性和碱性溶液中均发生不同程度的腐蚀.在浸泡初期,碱性溶液中的腐蚀速率小于中性溶液中的腐蚀速率,碳钢表面在相对较短时间内形成γ-FeOOH腐蚀产物,起到较好的阻碍Cl^-和SO₄^2-阴离子侵蚀的作用.随着在溶液中浸泡时间的延长,由于Cl^-和SO₄^2-阴离子的侵蚀作用,以及在初期对基体起到保护作用的腐蚀产物膜的破损,导致平均阻抗值的降低.特别是在碱性溶液中起始阶段具有较高的平均阻抗值,但在浸泡过程中,其平均阻抗值快速地降低,表明溶液中的Cl^-和SO₄^2-阴离子对腐蚀产物膜的侵蚀作用将促进Q235碳钢的腐蚀发展.     

Corrosion behavior and mechanism of the automotive hot-dip galvanized steel with alkaline mud adhesion

The corrosion behavior and mechanism of hot-dip galvanized steel and interstitial-free (IF) substrate with alkaline mud adhesion were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and linear polarization. The results show that non-uniform corrosion occurs on the galvanized steel and IF substrate during 250 h with the mud adhesion. The corrosion products on the galvanized steel are very loose and porous, which are mainly ZnO, Zn₅(OH)₈C₁₂·H₂O and Zn(OH)₂, and Fe-Zn alloy layer with a lower corrosion rate is exposed on the galvanized steel surface; however, the corrosion products on IF substrate are considerably harder and denser, whose compositions of rust are mainly FeOOH and Fe₃O₄, and several pits appear on their surface. The results of continuous EIS and linear polarization measurements exhibit a corrosion mechanism, that is, under activation control, the charge transfer resistances present different tendencies between the galvanized steel and IF substrate; in addition, the evolution of linear polarization resistances is similar to that of charge transfer resistances. The higher contents of dissolved oxygen and Cl- ions in the mud play an important role in accelerating the corrosion.     

在干摩擦和边界润滑条件下丁苯橡胶对20#钢的磨损机理研究

用扫描电子显微镜 (SEM)和X射线光电子能谱仪 (XPS)分析了磨损表面的形貌、元素含量及金属表面元素化学状态的变化 ,用镜面全反射傅立叶红外光谱仪 (FT IR)分析了橡胶表面官能团的变化。结果表明 ,2 0 # 钢被磨损的物理过程为磨粒磨损 (微切削 )。 2 0 # 钢被磨损的化学机制包括 :①金属及其氧化物与丁苯橡胶大分子自由基的反应 ;金属与具有含氧基团的丁苯橡胶分子链间的反应 ;②金属与矿物油烷烃链间及金属与氧化的矿物油烷烃链间的反应 ,主要反应产物为含有Fe C的金属聚合物及含有Fe O的聚合物 ;③金属本身的氧化 ,主要反应产物为Fe2 O3 ,FeO和Fe3 O4,在边界润滑条件下的金属磨损表面的氧化最明显     

热轧带钢力学性能预测模型及其应用

为实现对热轧带钢的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率等力学性能的预测及控制,利用人工神经网络技术,分别建立了根据生产工艺参数预测力学性能的质量模型,以及根据力学性能要求对生产工艺参数进行优化的逆质量控制模型.利用质量预测模型,分析得出屈服强度随卷取温度的上升而下降的变化规律,进而可以对组织性能进行在线调整,实现在线应用.     

油田埋地碳钢管道外腐蚀行为研究

针对大庆油田龙虎泡作业区埋地碳钢管道外腐蚀较为严重的情况,通过检测埋管防护层破损点周围土壤的物理、化学性质和硫酸盐还原菌（SRB）数量,分析土壤的腐蚀性。采用扫描电镜能谱（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）和红外光谱（IR）等技术对管道外壁腐蚀物的形貌、元素组成和矿物成分等进行了表征和分析。借助动电位极化曲线和电化学阻抗谱（EIS）进一步研究了埋地碳钢管道外壁在土壤浸出液中的腐蚀行为。结果表明,作业区潮湿的盐碱性土壤环境和复杂多变的土壤性质使该地区埋地碳钢管道发生腐蚀;腐蚀产物主要包括Fe₃O₄和FeOOH,其中FeOOH位于外层,Fe₃O₄位于内层;腐蚀产物通过参与阴极反应或充当大阴极来加剧管道腐蚀。     

热轧中厚板氧化铁皮控制技术

为了探究热轧中厚板氧化铁皮控制方法,分析了氧化铁皮的影响因素并提出相应的控制方法.试验及生产实践结果表明:降低Si和Mn含量,在成分中加入合金元素Gr可以有效抑制氧化铁皮;采用微正压、微氧化气氛快速加热对氧化铁皮有较好抑制作用;保证1 173℃以上的除鳞温度和合理除鳞设备参数,采用高温快轧、低温精轧的轧制节奏可以有效抑制中厚板氧化铁皮;轧制速度和压下率对氧化铁皮厚度和板面粗糙度有显著影响,压下率和轧制速度越大,氧化铁皮厚度和表面粗糙度越小.     

Fe3Al基合金在模拟汽车尾气气氛中的腐蚀行为

研究了Fe-28Al-5Cr,Fe-28Al-5Cr-0.5Nb-0.1C合金及其采用钨极氩弧焊接的Fe3Al基合金焊缝,在模拟汽车尾气气氛中的腐蚀行为,分析了腐蚀产物的组成及形成机理,并与目前在汽车尾气系统应用的A3央钢及1Cr18Ni9不锈钢进行对比,结果表明,由于在实验条件下Fe3Al基合金及其焊缝表面形成了一层致密的Al2O3氧化膜,与不锈钢相同,显示出优良的抗蚀性能,与此相对比,由于A3钢表面形成疏松的Fe2O3膜容易剥落,而使腐蚀加剧。     

温度对3%Cr管线钢CO_2腐蚀产物膜的影响

经济型低Cr合金钢具有较好的抗CO2腐蚀性能,利用高温高压反应釜研究了3%Cr管线钢的CO2腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对腐蚀产物膜的微观形貌、化学成分以及结构进行分析,探讨了温度对3%Cr管线钢腐蚀产物膜的影响.结果表明,CO2分压0.8 MPa、液体流速1.0 m.s-1时,在40～140℃范围内,3%Cr管线钢均未发生局部腐蚀,其平均腐蚀速率呈先升高后降低的趋势,峰值温度在100℃左右.3%Cr管线钢的腐蚀产物膜具有两层结构:内层膜为致密的富Cr层(Cr富集程度可高达Cr/Fe=8/5),主要由含Cr化合物和非晶态FeCO3构成,并随着温度的升高,Cr富集程度增加,内层膜厚度降低;外层膜则由晶态FeCO3堆积而成.     

基于线型激光的热轧带钢表面在线检测系统

针对基于面阵CCD摄像机的热轧带钢表面缺陷检测系统所存在的问题,提出采用线阵CCD摄像机作为热轧带钢的表面图像采集装置,将激光线光源作为照明光源,解决了高温环境下的远距离均匀照明问题.采用这种图像采集方式可以使系统的精度达到0.5mm以上.针对热轧带钢表面存在的氧化铁皮、水及光照不均等问题,提出了对于不同缺陷类型建立单独的缺陷检测算法的思想.目前已经建立了纵裂与边裂的检测算法,对这两类缺陷的检出率达95%以上.     

Q235与Zn-Al涂层的耐蚀性及退化过程研究

既有水工钢闸门的主要防腐方法是在钢基体上热喷涂金属涂层,本试验针对Q235裸钢、Zn-15%Al热喷涂涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行对比研究,并分析各自的腐蚀机理。结果表明:裸钢的腐蚀产物(FeOOH和Fe3O4)随浸泡时间的增加而增厚;Zn-15%Al涂层的腐蚀产物(锌和铝的氧化物及氢氧化物)具有自封闭性,保护基体,减缓腐蚀。裸钢与Zn-Al涂层在快速腐蚀试验中的腐蚀退化过程均呈非线性规律,与自然环境下钢闸门构件锈蚀退化过程相符。