P-RE復(fù)合添加提高鋼鐵材料耐大氣腐蝕性能的機(jī)制研究

鋼鐵材料分類大全

鋼鐵材料及其用途

鋼鐵是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最廣泛使用的材料,作為結(jié)構(gòu)材料仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。鋼鐵材料從鐵礦石經(jīng)過千錘百煉,生產(chǎn)出滿足各行各業(yè)發(fā)展需求的鋼鐵產(chǎn)品,但鋼鐵材料在使用過程由于腐蝕而導(dǎo)致那些消耗大量能源生產(chǎn)的有用材料變?yōu)閺U料。因此,通過對鋼鐵材料及制品大氣腐蝕數(shù)據(jù)積累、規(guī)律研究和共享服務(wù)的系列工作,建成了覆蓋我國典型大氣環(huán)境類型的國家材料大氣腐蝕試驗研究站網(wǎng)體系。開展了鋼鐵材料和熱軋帶鋼產(chǎn)品在我國典型大氣環(huán)境下腐蝕規(guī)律的試驗研究,積累了鋼鐵材料及制品近20年共計50萬余個大氣腐蝕數(shù)據(jù);并在鋼鐵材料大氣腐蝕初期行為、電化學(xué)測試技術(shù)和激光電子散斑干涉原位監(jiān)測技術(shù)取得突破;建立了材料大氣腐蝕試驗規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系,建成了我國最為完善的國家材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系。面向重大工程及冶金、艦船、飛機(jī)、化工等行業(yè),提供材料大氣腐蝕數(shù)據(jù)。為國家經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和行業(yè)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

我國的鋼鐵產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入飛速發(fā)展的21世紀(jì),然而,在大氣腐蝕的影響下,我國每年損失的鋼鐵產(chǎn)量,折合人民幣可達(dá)上千億元.

我國的鋼鐵產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入飛速發(fā)展的21世紀(jì),然而,在大氣腐蝕的影響下,我國每年損失的鋼鐵產(chǎn)量,折合人民幣可達(dá)上千億元。

鋼鐵材料化學(xué)成份及物理性能表 類 別 型號 化學(xué)成份% csimnps其他元素 碳 素 結(jié) 構(gòu) 鋼 q195≤0.12≤0.30≤0.50≤0.035≤0.040cr、ni、cu≤0.30 q215a≤0.15≤0.35≤1.20≤0.045≤0.050cr、ni、cu≤0.30 q215b≤0.15≤0.35≤1.20≤0.045≤0.045cr、ni、cu≤0.30 q235a≤0.22≤0.35≤1.40≤0.045≤0.050cr、ni、cu≤0.30 q235b≤0.20≤0.35≤1.40≤0.045≤0.045cr、ni、cu≤0.30 q235c≤0.17≤0.35≤1.40≤0.040≤0.040

用電磁攪拌法制備了60si2mn彈簧鋼、cr5mo2v工具鋼兩種材料的半固態(tài)試樣,對兩種半固態(tài)試樣的形成機(jī)制進(jìn)行了探討,分析表明,電磁攪拌可以影響金屬液的溫度場和溶質(zhì)場,破壞枝晶生長條件,金屬液中的先析相相互碰撞,使金屬液在凝固過程中形成等軸晶,但不同金屬材料的半固態(tài)組織形成機(jī)制存在差異。

密度 /（g/cm 3 ） 灰鑄鐵ht100～ht3506.6--7.4 白口鑄鐵s15、p08、j13等7.4--7.7 可鍛鑄鐵kt30-6～kt270-27.2--7.4 鑄鋼zg45、zg35crmnsi等7.8 工業(yè)純鐵dt1--dt67.87 普通碳素鋼q195、q215、q235、q255、q2757.85 05f、08f、15f 10、15、20、25、30、35、40、45、50 t7、t8、t9、t10、t12、t13、t7a、t8a、t9a、t10a、 t11a、t12a、t13a、t8mna 易切鋼y12、y307.85 彈簧鋼絲ⅰ、ⅱ、ⅱa、ⅲ7.85 低碳優(yōu)質(zhì)鋼絲zd、zg7.85 錳鋼20mn、60mn、65mn7.81 15cra7.74 20cr、30cr、40cr7.82 38cra7.8 鉻釩鋼50c

1普通碳鋼及優(yōu)質(zhì)碳鋼構(gòu)件基本許用應(yīng)力/mpa 材料 標(biāo)號 截面尺寸 /mm 熱處 理 材料性能拉壓彎曲扭轉(zhuǎn)剪切 抗拉強(qiáng)度σb 屈服強(qiáng)度σs /mpa ?、ⅱ＂、ⅱ＂、ⅱ＂、?σlσlσlσσστnτnτnττ 215 100熱 扎 σb335～410 σs185～2151451259017514010595906010090 235σb375～460 σs205～2351601401001901601201059565110100 275σb490～610 σs235～275175150110210170130115

通過對鋼鐵材料中的碳化物的形成規(guī)律，碳化物特性及碳化物對性能影響的探討。結(jié)果表明：第二相（碳化物）的尺寸細(xì)化將大幅度地提高鋼材性能。

鋼鐵材料的許用應(yīng)力

細(xì)化鋼鐵材料晶粒的原理與方法

概述了國內(nèi)外超級鋼材料研究開發(fā)的現(xiàn)狀,從中可以看出各國都很重視這方面材料的研發(fā),并且已取得明顯的突破。介紹了獲取鋼鐵材料晶粒超細(xì)化的方法,晶粒超細(xì)化是研發(fā)新一代結(jié)構(gòu)材料的主要目標(biāo),對它的了解有助于推動材料科學(xué)的新發(fā)展。

從結(jié)構(gòu)支撐到結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的鋼鐵材料

鋼鐵材料1概述普通結(jié)構(gòu)用鋼

在介紹金屬材料包申格效應(yīng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合顯微力學(xué)的相關(guān)理論描述包申格效應(yīng)的機(jī)制,尋求消除或減小包申格效應(yīng)的工藝途徑。在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造過程設(shè)計中,須充分考慮包申格效應(yīng)影響。

文章研究了分別以環(huán)氧乙烯基樹脂和不飽和聚酯樹脂為基體材料的玻璃鋼復(fù)合材料在苛刻外部使用環(huán)境下的耐腐蝕性能,通過對比試驗前后復(fù)合材料表面形貌的變化、耐熱性能的衰退、硬度、拉伸及彎曲強(qiáng)度、模量等的一系列變化來綜合評價此玻璃鋼復(fù)合材料的耐腐蝕性能。

通過實(shí)驗室干濕周浸加速腐蝕試驗,研究了模擬工業(yè)大氣環(huán)境下,合金元素cu對碳鋼耐腐蝕性能的影響。利用xrd測定腐蝕產(chǎn)物的相組成,通過sem觀察腐蝕試樣表面及截面形貌。結(jié)合失重法及電化學(xué)方法對cu提高碳鋼耐腐蝕性能的機(jī)理進(jìn)行研究分析。結(jié)果表明:cu對碳鋼耐腐蝕性能具有明顯的促進(jìn)作用,添加025%的cu使碳鋼的腐蝕速率明顯下降,腐蝕抗力平均提高65%以上,含銅鋼的腐蝕產(chǎn)物主要由穩(wěn)定的α-feooh及少量γ-feooh構(gòu)成,銹層較碳鋼銹層更加致密,腐蝕電流較小。

目前,有關(guān)耐候鋼不同顯微組織對其耐大氣腐蝕性能的影響研究不多。以不同的熱處理工藝得到同組分不同組織的耐候鋼,通過周浸腐蝕、電化學(xué)、銹層微觀分析等方法研究了耐候鋼在模擬工業(yè)大氣環(huán)境中的腐蝕行為。結(jié)果表明:鐵素體+珠光體試驗鋼銹層中缺陷較多,有較多的空洞和裂紋;馬氏體鋼耐候性優(yōu)于針狀鐵素體鋼,針狀鐵素體鋼耐候性優(yōu)于珠光體+鐵素體鋼;馬氏體鋼銹層極化曲線的陽極部分受到了阻礙,腐蝕電位正移,耐蝕性得到提高。

采用ｘ射線衍射，掃描電鏡（ｓｅｍ）和能譜分析儀等手段研究了防氧化涂層高溫加熱處的粗組成、成分變化、涂層結(jié)構(gòu)及其對防氧化效果的影響。試驗證明ｋ２ｏ·ｓｉｏ２和ｓｉｃ有明顯防氧化效果。初步分析了其作用機(jī)理，并在大量試驗的基礎(chǔ)上優(yōu)化出在１１００℃以下對鋼鐵材料防氧化防脫碳效果較好的ｓｉｏ２－ａｌ２ｏ３－ｃｒｏ３－ｓｉｃ系列涂料。

新一代鋼鐵材料的主要特征是高潔凈度、超細(xì)晶粒和高均勻化,金屬材料組織的晶粒細(xì)化處理是能同時提高材料強(qiáng)度和韌性的最佳強(qiáng)化機(jī)制。簡述了鋼鐵材料在凝固過程中晶粒細(xì)化的方法、應(yīng)用情況以及存在的問題。

綜述了國內(nèi)外表面自納米化鋼鐵材料的研究進(jìn)展。介紹了表面自納米化鋼鐵材料的不同制備方法,并對比分析了國內(nèi)外4種主要方法的優(yōu)缺點(diǎn)和工業(yè)應(yīng)用的可行性。從組織特征、力學(xué)性能、耐蝕性及擴(kuò)散性方面總結(jié)分析了表面自納米化鋼鐵材料的實(shí)驗室研究成果。最后對鋼鐵材料表面自納米化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化推廣前景進(jìn)行了展望。