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铜对超低碳贝氏体钢耐腐蚀性能的影响

作　者: 王亚丽
导　师: 刘静
学　校: 武汉科技大学
专　业: 材料学
关键词: 超低碳贝氏体钢腐蚀 ε-Cu析出相锈层
分类号: TG142.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

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Fe₃O₄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。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-22
  1.1 前言  8
  1.2 超低碳贝氏体型耐候钢的发展现状  8-10
    1.2.1 耐候钢的发展  8-9
    1.2.2 超低碳贝氏体型耐候钢的发展  9-10
  1.3 大气腐蚀的过程及研究方法  10-14
    1.3.1 大气腐蚀过程及机理  10-13
    1.3.2 大气腐蚀的研究方法  13-14
  1.4 耐候钢保护性锈层简介  14-18
    1.4.1 耐候钢锈层的组成  14-15
    1.4.2 耐候钢锈层的形成过程  15-17
    1.4.3 耐候钢锈层的保护机理  17-18
  1.5 Cu 在ULCB 钢中的作用  18-21
    1.5.1 Cu 的沉淀强化作用  18-19
    1.5.2 Cu 元素在耐候钢锈层中的分布  19-20
    1.5.3 Cu 提高耐性蚀性的机理  20-21
  1.6 本课题研究内容及意义  21-22
第二章试验材料及方法  22-25
  2.1 试验材料  22
  2.2 时效处理  22
  2.3 透射电镜观察  22
  2.4 盐雾加速循环腐蚀试验  22-23
  2.5 失重试验  23
  2.6 腐蚀产物的检测  23-24
    2.6.1 金相观察  23
    2.6.2 扫描电镜观察  23
    2.6.3 X 射线衍射相测定  23-24
  2.7 电化学性能检测  24-25
第三章试验结果与分析  25-41
  3.1 失重分析  25-26
  3.2 电化学行为分析  26-31
    3.2.1 铜含量对腐蚀性能的影响  27
    3.2.2 时效处理对腐蚀性能的影响  27-30
    3.2.3 带锈试样的电化学行为分析  30-31
  3.3 腐蚀样的形貌观察  31-34
    3.3.1 宏观形貌观察  31-33
    3.3.2 金相截面形貌观察  33-34
    3.3.3 SEM 截面形貌观察  34
  3.4 带锈试样的能谱分析  34-37
  3.5 腐蚀试样锈层的物相分析  37-41
第四章全文总结  41-42
参考文献  42-48
致谢  48

铜对超低碳贝氏体钢耐腐蚀性能的影响

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