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本文集中研究显微组织与环境因素对低合金钢大气腐蚀行为的影响。通过对大气腐蚀在钢的显微组织中发生、发展行为的定位跟踪观察,以及不同环境中形成锈层在冰冻/解冻循环中不同表现的分析对比,力图为进一步揭示海洋大气腐蚀机制和发展新一代高强度耐候钢提供基础。
对成分相同的低合金钢,采用相同的轧制制度、不同的冷却方式得到不同的显微组织,研究了氯离子环境中显微组织的不同对钢初期腐蚀的影响。结果表明:化学成分完全相同,组织不同的钢具有不同的腐蚀行为;而化学成分不同,组织相似的钢却表现出相似的腐蚀行为。在腐蚀初期,贝氏体组织腐蚀速率较铁素体+珠光体组织慢,腐蚀产物平均尺寸也较小。组织中富碳相尺寸对于钢的初期腐蚀有较大的影响:大尺寸的富碳相对腐蚀的发生和发展起加速作用。
采用户外加速喷淋实验、周浸实验,测试了铬含量不同的试验钢在不同腐蚀环境下的腐蚀行为。结果表明,铬元素有利于致密锈层的形成,降低了钢的平均腐蚀速率。当钢中铬含量较低时,局部腐蚀现象并不明显。随着铬含量的增加,钢组织中贝氏体的量明显增加,钢的强度提高明显。试验钢在不同的腐蚀环境下表现出不同的腐蚀行为。
采用户外、室内和室内+冰冻三种不同环境的曝晒实验,研究了冰冻/解冻循环对试验钢大气腐蚀行为的影响。结果表明,低温低湿环境促进致密锈层的形成,而高温高湿环境下形成的锈层致密度较低;冰冻/解冻循环导致非致密锈层内产生裂纹,而致密锈层基本不受其影响。