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本文通过不同的热处理工艺,在SS400热轧带钢基体上制备出各种结构的氧化皮。采用连续中性盐雾和干湿周期浸润加速腐蚀试验评估了氧化皮的耐腐蚀性能,并通过极化曲线分析了其电化学特征。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、扫描电子显电镜(SEM)等仪器对腐蚀前后氧化皮的形貌和结构进行了观测分析,系统研究了热处理温度、保温时间、冷却方式和供氧量等因素对热轧带钢氧化皮的组织结构和耐大气腐蚀性能的影响。对实验结果进行分析和整理,得到如下结论:1. SS400热轧带钢中部和边部的原始氧化皮的平均厚度在7μm到9μm之间,不连续且内部存在裂纹,中部只有Fe3O4相,边部主要由Fe3O4相和Fe2O3相组成。2.在同样保温30min后炉冷的条件下,随温度的提高,氧化皮增重明显加快,在800℃下保温的氧化皮没有700℃和600℃连续致密,且只有800℃的氧化皮中出现了FeO相。SS400热轧带钢的氧化动力学服从抛物线规律,具有一定的抗氧化性。在同样温度下氧化,随着保温时间的延长,生长应力的积累导致氧化皮与基体间逐渐开裂。随供氧量的增大,氧化增重呈现先快后慢的趋势。缺氧时氧化皮中只有Fe3O4,氧充足时则有Fe3O4和Fe2O3。3.自然空冷促使残余FeO相的保留,但是不利于氧化皮和基体的结合。由三相组成的氧化皮呈现出分层结构,从外到内依次为Fe2O3、Fe3O4和FeO,且FeO层能够阻止裂纹向内的进一步扩展。4.在700℃保温90min后炉冷条件下氧化皮的耐腐蚀性优于600℃和800℃。氧化皮太薄和表面缺陷的存在都会加速腐蚀,而腐蚀产物中的α-FeOOH相对腐蚀的进一步扩展有抑制作用。氧化皮的耐腐蚀性并非随厚度增大而持续提高。在同样600℃下加热后自然空冷,保温60min的氧化皮比保温30min和120min更耐盐雾腐蚀。5.盐雾加速腐蚀试验和干湿周浸加速腐蚀试验结果均表明,在同等厚度情况下,三相(Fe3O4+Fe2O3+FeO)组成的氧化皮耐腐蚀性最好,两相(Fe3O4+Fe2O3)的次之,单相(Fe3O4)的最差。动电位极化曲线结果显示,三相(Fe3O4+Fe2O3+FeO)组成的氧化皮的自腐蚀电位更正,自腐蚀电流更小,说明这种氧化皮具有最好的耐腐蚀性能,这与室内加速腐蚀试验结果相吻合。