稀土对高强汽车板在海洋大气环境中耐蚀性能的影响

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在沿海城市,汽车由于受到环境影响而导致腐蚀加速,导致汽车服役期变短。因此,提高其在苛刻环境中的耐蚀性能成为目前汽车板研发亟待解决的问题。已有的研究表明,稀土可以提高钢的耐蚀性,这为高强汽车板耐蚀性能提高提供了新的途径。本文采用某钢厂生产的热轧高强度汽车板作为试验材料,通过加入24ppm稀土La,研究了稀土及非稀土汽车板在海洋大气环境中的腐蚀规律和电化学行为,分析了稀土对高强汽车板耐大气腐蚀性能的影响,研究结果为利用稀土资源、降低成本、开发新型热轧高强度汽车板提供了参考依据。采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究稀土对汽车板耐大气腐蚀性能的影响。采用数码相机和扫描电子显微镜(SEM)分别拍摄了周期浸润腐蚀后试验钢的表面宏观、微观形貌和锈层断面形貌,分析了稀土对腐蚀产物及锈层形貌的影响;通过XRD测试了腐蚀产物组成,分析了稀土对腐蚀产物结构及演变规律的影响;采用失重法测量了汽车板的腐蚀速率,研究了稀土对其腐蚀动力学的影响。通过扫描开尔文探针测试技术(SKP)、局部电化学阻抗测试技术(LEIS)和传统宏观电化学测试方法测量了试样表面伏打电位、阻抗模值和腐蚀电流的变化规律,分析了稀土对汽车板腐蚀电化学行为特性的影响。研究结果表明:稀土和非稀土汽车板在海洋大气环境中腐蚀类型皆为均匀腐蚀,腐蚀产物主要由Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH和β-FeOOH构成。微量稀土的加入使汽车板的腐蚀产物更为致密,腐蚀速率降低,周浸240h后,腐蚀速率降低了28.49%。添加稀土La提高了汽车板的自腐蚀电位,降低了其自腐蚀电流。腐蚀120h后,稀土汽车板的电荷传递电阻比非稀土汽车板增加了33.94%。在海洋大气环境腐蚀初期,随着腐蚀时间的延长,汽车板的伏打电位逐渐正移,最大阻抗模值降低,表面活性点凸峰数量逐渐增加。同周期对比,稀土汽车板的表面伏打电位低于非稀土汽车板,其最大阻抗模值比非稀土汽车板高约一个数量级。微量稀土的添加,提高了高强汽车板在海洋大气环境中的耐蚀性能。
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