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中国腐蚀与防护学报  2014, Vol. 34 Issue (1): 70-74    DOI: 10.11902/1005.4537.2013.119
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Cu,P,Cr和Ni对低碳钢耐蚀性的影响
晁月林(), 周玉丽, 邸全康, 王立峰, 程四华
首钢技术研究院 北京 100043
Effect of Micro-alloying Elements on Corrosion Resistance of Low Carbon Steels
CHAO Yuelin(), ZHOU Yuli, DI Quankang, WANG Lifeng, CHENG Sihua
Shougang Research Institute of Technology, Beijing 100043, China
全文: PDF(3154 KB)   HTML
关键词 耐蚀钢电子探针Cu-P-Cr-Ni周期浸润碳钢    
Abstract

选择Cu-P-Cr-Ni钢、Cu-P-Cr钢和Q235碳钢,在0.01 mol/L的NaHSO3溶液中进行周期浸润、阻抗谱和极化曲线实验,研究了Cu-P-Cr-Ni系合金钢相比Q235碳钢在模拟工业大气 (SO2) 环境下的耐腐蚀性能;利用SEM, EPMA面扫描和XRD分析腐蚀锈层的形貌、组成及Cu,Cr和Ni的元素分布情况。结果表明:Cu-P-Cr-Ni系钢的腐蚀诱发敏感性最低,其次为Cu-P-Cr钢,腐蚀速率分别为Q235碳钢的59.5%和52.8%;锈层分为内、外两层,致密的内锈层明显发生Cu的颗粒状、Cr的团聚状富集,外锈层主要有Cr的富集,Ni富集不明显。Cu和Cr等的富集可形成致密的内锈层,提高低碳钢的耐蚀性。

Key wordscorrosion resistant steel    EPMA    Cu-P-Cr-Ni    cyclic immersion corrosion test    carbon steel
收稿日期: 2013-06-06     
ZTFLH:  TG174.2  
作者简介: null

晁月林,男,1984年生,研究方向为耐蚀钢筋与高强钢筋的研发

引用本文:

晁月林, 周玉丽, 邸全康, 王立峰, 程四华. Cu,P,Cr和Ni对低碳钢耐蚀性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2014, 34(1): 70-74.
Yuelin CHAO, Yuli ZHOU, Quankang DI, Lifeng WANG, Sihua CHENG. Effect of Micro-alloying Elements on Corrosion Resistance of Low Carbon Steels. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2014, 34(1): 70-74.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2013.119      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2014/V34/I1/70

No. C Si Mn P S Cu Cr Ni
1 ≤0.2 ≤0.6 ≤1.0 0.05~0.1 0.004 0.3~0.5 0.3~0.6 ---
2 ≤0.2 ≤0.6 ≤1.0 0.05~0.1 0.004 0.3~0.5 0.3~0.6 0.2~0.3
3 ≤0.2 ≤0.6 ≤1.6 0.005 0.005 --- --- ---
表1  3种实验用钢的化学成分
图1  3种钢在0.01 mol/L NaHSO3溶液中的极化曲线
图2  3种钢在0.01 mol/L NaHSO3溶液中的电化学阻抗谱
No. Time Weight before test Blank sample weight loss Corrosion weight loss Corrosion
rate
Average corrosion rate
h g g g g/(m2h) g/(m2h)
1 72 76.0826 0.0101 0.5255 2.5160 2.4083
76.6427 0.4597 2.1919
76.2576 0.5270 2.5169
2 72 76.4427 0.0133 0.4323 2.0626 2.1411
76.4459 0.4351 2.0726
76.4468 0.4770 2.2882
3 72 77.5290 0.0182 0.8779 4.1667 4.0492
77.6723 0.8573 4.0618
78.2529 0.8333 3.9192
表2  3种钢在0.01 mol/L NaHSO3溶液中模拟加速工业大气环境中的腐蚀性能 (周期浸润失重率)
图3  1#钢锈层表面形貌及元素分析
图4  2#钢锈层表面的形貌及元素分析
图5  
[1] Ver R, Rosales B M, Tapia C. Effect of the exposure angle in the corrosion rate of plain carbon steel in a marine atmosphere[J]. Corros. Sci., 2003, 45(2): 321-337
[2] Cox A, Lyon S B. An electrochemical study of the atmospheric corrosion of mild steel-I. experimental method[J]. Corros. Sci., 1994, 36(7): 1167-1176
[3] Wang Z Y, Zheng Y P, Liu S R. Behavior of atmospheric corrosion of carbon steel in artificially polluted media[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 1994, 14(3): 240-246
[3] (王振尧, 郑逸苹, 刘寿荣. Q235钢在人造污染介质中的大气腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 1994, 14(3): 240-246)
[4] An B G, Zhang X Y, Han E H, et al. The behavior of corrosion and runoff of A3 steel in artificial rainwater[J]. Acta Metall. Sin., 2002, 28(7): 755-759
[4] (安柏刚, 张学元, 韩恩厚等. A3钢在模拟降雨环境下的腐蚀和冲刷行为研究[J]. 金属学报, 2002, 38(7): 755-759)
[5] Bai X D. Corrosion and Control of Materials[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2005: 17-28
[5] (白新德. 材料的腐蚀与控制[M]. 北京: 清华大学出版社, 2005: 17-28)
[6] Zuo Y,Xiong J P. Engineering Material and Its Corrosion Resistance[M]. Beijing: China Petrochemical Press, 2013
[6] (左禹,熊金平. 工程材料及其耐蚀性[M]. 北京: 中国石化出版社, 2013)
[7] Yu J D, Wu Y L, Cui X L, et al. Mechanism of atmospheric corrosion resistance of 08CuPVRE steel[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 1994, 14(1): 82-86
[7] (于敬敦, 吴幼林, 崔秀玲等. 08CuPVRE钢耐蚀钢腐蚀机理[J]. 中国腐蚀与防护学报, 1994, 14(1): 82-86)
[8] Jia Z,Dai C S,Chen L. Electrochemical Measuring Method[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2006
[8] (贾铮,戴长松,陈玲. 电化学测量方法[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006)
[9] Yang W,Gu R X. Localized Corrosion of Metal[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 1995
[9] (杨武,顾瑞祥. 金属的局部腐蚀[M]. 北京: 化学工业出版社, 1995)
[10] Huang G Q. Effect of chromium element on corrosion resistance of steels in seawater[J]. Corros. Sci. Prot. Technol., 2002, 12(2): 86-89
[10] (黄桂桥. Cr对钢耐海水腐蚀性的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2002, 12(2): 86-89)
[11] Li Q X, Wang Z Y, Han W, et al. Review of atmospheric corrosion of weathering and carbon steels[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 2009, 29(5): 394-400
[11] (李巧霞, 王振尧, 韩薇等. 碳钢和耐候钢的大气腐蚀[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2009, 29(5): 394-400)
[12] Cao G L, Li G M, Chen S, et al. Mechanism on pitting corrosion resistance of Ni-Cu-P steels[J]. Mater. Eng., 2010, (8): 38-43
[12] (曹国良, 李国明, 陈珊等. Ni-Cu-P钢耐点蚀性能的机理研究[J]. 材料工程, 2010, (8): 38-43)
[13] Huang J Z,Zuo Y. The Corrosion Resistance and the Corrosion Data of Materials[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2003
[13] (黄健中,左禹. 材料的耐蚀性和腐蚀数据[M]. 北京: 化学工业出版社, 2003)
[14] Yan J, Xiong C Q. A study of the atmospheric corrosion behavior of low alloy steels containing copper[J]. J. Chin. Soc. Corros. Prot., 1986, 6(1): 1-14
[14] (严谨, 熊长清. 含铜低合金钢耐大气腐蚀性能研究—十五年大气曝露试验总结[J]. 中国腐蚀与防护学报, 1986, 6(1): 1-14
[15] Graedel T E, Frankenthal R P. Corrosion mechanisms for iron and low alloy steels exposed to theatmosphere[J]. J. Electrochem. Soc., 1990, 137(8): 2385-2394
[16] Yamashita M, Asami K, Ishikawa T, et al. Characterization of rust layer on weathering steel exposed to the atmosphere for 17 years[J]. ZairyoKankyo, 2001, 50(11): 521-530
[17] Leygraf C,Graedel T E,translated by Han E-H,et al. Atmospheric Corrosion[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2005: 225-228
[17] (Leygraf C,Graedel T E著,韩恩厚等译. 大气腐蚀[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005: 225-228)
[1] 张晨, 陆原, 赵景茂. CO2/H2S腐蚀体系中咪唑啉季铵盐与3种阳离子表面活性剂间的缓蚀协同效应[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2020, 40(3): 237-243.
[2] 张天翼,柳伟,范玥铭,李世民,董宝军,BANTHUKUL Wongpat,CHOWWANONTHAPUNYA Thee. 海洋大气环境Cu/Ni协同作用对低合金钢耐蚀性影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(6): 511-518.
[3] 许萍,张硕,司帅,张雅君,汪长征. EPS的主要成分-蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀机理研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2019, 39(2): 176-184.
[4] 刘明,程学群,李晓刚,卢天健. 低合金钢筋在水泥萃取液中钝化膜的耐蚀机理研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(6): 558-564.
[5] 钟显康,扈俊颖. 恒定的pH值和Fe2+浓度下X65碳钢的CO2腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(6): 573-578.
[6] 王力, 郭春云, 肖葵, 吐尔逊·斯拉依丁, 董超芳, 李晓刚. Q235和Q450钢在吐鲁番干热大气环境中长周期暴晒时的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(5): 431-437.
[7] 乔越, 朱志平, 杨磊, 刘志峰. 高温状态下锅炉给水氧化还原电位监测与模拟实验研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(5): 487-494.
[8] 彭晚军, 丁纪恒, 陈浩, 余海斌. 生物基缓蚀剂糠醇缩水甘油醚的缓蚀性能及机理[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(3): 303-308.
[9] 钱备, 刘成宝, 宋祖伟, 任俊锋. 纳米容器改性环氧涂层对Q235碳钢的防腐蚀性能[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(2): 133-139.
[10] 偶国富, 赵露露, 王凯, 王宽心, 金浩哲. 10#碳钢在HCl-H2O环境中的露点腐蚀行为[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(1): 33-38.
[11] 张杰, 胡秀华, 郑传波, 段继周, 侯保荣. 海洋微藻环境中钙质层对Q235碳钢腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2018, 38(1): 18-25.
[12] 孟晓波,蒋武斌,廖永力,李锐海,郑志军,高岩. 输电杆塔材料在模拟工业环境中的大气腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(5): 460-466.
[13] 孙霜青,郑弃非,李春玲,王秀民,胡松青. 腐蚀产物对纯Al 8A06长期大气腐蚀行为影响的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(2): 110-116.
[14] 程庆利,陶彬,刘栓,刘全桢,张卫华,田松柏,王立平. 原油沉积水对Q235B碳钢的腐蚀影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2017, 37(2): 126-134.
[15] 郝永胜,Luqman Abdullahi SANI,宋立新,徐国宝,葛铁军,方庆红. 中性和酸性溶液中Q235碳钢表面沉积植酸转化膜的耐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2016, 36(6): 549-558.