Nb微合金化对低合金高强钢耐海水腐蚀性能的影响
2018-04-04聂中萍吴开明马洪峰赵华中
武汉科技大学学报 2018年2期
聂中萍,吴开明,张 弦,刘 静,马洪峰,赵华中
(1. 武汉科技大学国际钢铁研究院,湖北 武汉,430081;2. 武汉铁锚焊接材料股份有限公司,湖北 武汉,430085)
近年来,随着海洋资源开发和利用的不断深入,对海洋用钢综合性能的要求也越来越高。在保证其超高的强韧性、优良的抗疲劳性和焊接性的同时,提高其耐海水腐蚀性能也尤为重要,其中合金元素在钢的耐蚀性方面发挥了重要作用。目前,国内外常用的低合金耐海水腐蚀钢中主要添加元素包括Cu、Cr、Ni、P等,这些元素可通过在碳钢表面形成致密的保护性锈层来提高其耐海水腐蚀能力[1]。但海水作为一种天然的强电解质,其中的Cl-会进一步破坏金属表面的钝化膜,在钢结构的局部表面造成点蚀,影响低合金高强钢的使用性能[2]。因此,如何在提高耐海水腐蚀钢强韧性的基础上,进一步增强其表面膜的钝化能力,成为海洋工程用钢开发领域的重要课题。
在低碳钢的各类微合金化元素中,Nb元素能通过细晶强化和弥散强化作用,显著提高合金钢的力学性能和加工性能[3],但有关其对低合金高强钢耐海水腐蚀性能影响的研究还报道较少。基于此,本文在Cu-Cr-Ni-P系低合金高强钢中添加了Nb元素,通过微观组织观察、加速腐蚀试验和电化学分析,研究了Nb微合金化对钢耐海水腐蚀性能的影响。
1 试验
1.1 试验材料
以工业纯铁为主要原料,在50 kg真空感应炉中冶炼含Nb和不含Nb的两种低合金高强钢,分别记作Nb-free钢和Nb-bearing钢。所得钢锭经加热保温处理后,轧制成厚度为20 mm的钢板,利用Spectro Lab型发射光谱仪对钢样进行成分分析,结果如表1所示。……
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