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作者:杨洪波;孙佳通;韩欣怡;陈海杰;杜金晶;亓伟伟;
单位:西安建筑科技大学冶金工程学院;日照钢铁控股集团有限公司2150厂;山东钢铁股份有限公司莱芜分公司技术中心;
摘要:耐候钢Q345NQR2和Q450NQR1均为中国铁路货运中主要使用的车体材料,为了满足工业生产的需求,其耐蚀性能有待进一步提高。添加Cu, P, Cr和Ni是提高耐候钢耐蚀性能的有效手段。然而,在Cu-P-Cr-Ni交互作用下铁路货车用耐候钢的耐蚀机制并不明确。本文采用电化学工作站、周期浸润腐蚀实验箱、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和场发射电子探针(EPMA)相结合的方法,分别研究了Q345NQR2和Q450NQR1的电化学和周期浸润腐蚀行为。结果表明:耐蚀性合金元素(Cu, P, Cr和Ni)含量越高,裸钢的电化学腐蚀性能越好;在周期浸润过程中,耐蚀性能的强弱取决于锈层的组成与结构,α-FeOOH数量越多锈层越致密,材料的耐蚀性能越好;在外锈层形成过程中,Cu-Ni对锈层致密化的作用要强于P和Cr元素,因而Q450NQR1的外锈层更加连续致密,Q345NQR2则相对疏松多孔,耐候钢生成连续致密的外锈层是抵御腐蚀介质进入的第一道屏障;Cr-P交互作用下,会促进耐候钢α-FeOOH致密内锈层的形成,抵御腐蚀介质对基体的持续腐蚀,这是抵御腐蚀介质进入的第二道屏障;P在内锈层富集时会加速基体的溶解,加快腐蚀进程,因此应适当减少耐候钢中P元素的含量。
关键词:合金元素;;锈层;;耐候钢;;电化学;;周期浸润
基金资助:陕西省自然科学基础研究计划项目(2025JC-YBMS-410);; 西安建筑科技大学大学生创新创业训练计划项目(S202310703135)资助