Cu、Ni元素对耐蚀高锰阻尼钢在大气环境中腐蚀行为的影响

作     者：孙美慧 李江文 刘文月 郭呈宇 李天怡 徐学旭 SUN Meihui;LI Jiangwen;LIU Wenyue;GUO Chengyu;LI Tianyi;XU Xuexu

作者机构：鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100038 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院青岛266580 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB3701701) 中国博士后科学基金(2023M733875) 山东博士后科学基金(SDBX2023016) 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2024年第37卷第2期

页      码：27-40页

摘      要：高锰阻尼钢因其高强度、超低屈强比、阻尼性能良好和经济性能优异等特性,在承受较大振动和冲击的桥梁、轨道交通和军工等领域展现出广阔的应用前景。而高锰钢耐蚀性能欠佳一直是限制其快速发展的关键性因素,高锰钢耐蚀性设计及其大气腐蚀行为研究均鲜有报道。为解决高锰钢耐蚀性能欠佳问题,采用真空感应熔炼和两阶段轧制工艺制备3种添加不同Cu、Ni元素含量的耐蚀高锰阻尼钢,通过大气曝晒试验、电化学测试、SEM、XRD和XPS等方法对试验材料的电化学性能、腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀产物物相及结构进行表征及分析。结果表明:相较于单独添加Cu元素的高锰阻尼钢,钢中添加1.2 wt.%Cu和1.0 wt.%Ni元素腐蚀电位正移近200 mV,腐蚀电流密度降低近50%;曝晒试验后,较高含量的Cu和Ni元素协同添加使腐蚀产物中α-FeOOH含量明显提高,活性较高的MnFe_(2)O_(4)和Mn_(2)O_(3)含量降低,耐蚀产物NiOOH及CuO含量增加。腐蚀产物颗粒均匀细小,产物层整体致密光滑,保护性能提高,其腐蚀速率相较于单独添加Cu元素的高锰阻尼钢降低70%,表现出优异的耐蚀性能。所提出的高锰阻尼钢耐蚀性的成分设计方案及耐蚀机理可为未来高锰阻尼钢在桥梁中的应用提供数据支持。

主 题 词：高锰阻尼钢 腐蚀行为 大气环境 X射线光电子能谱仪(XPS) 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11933/j.issn.1007-9289.20230531002

馆 藏 号：203128266...