稀土La对低合金热轧07MnVTiNb钢腐蚀行为的影响研究

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本文结合我国包头地区的稀土资源优势,通过合理的优化成分设计方案,设计出三种稀土含量的低合金高强钢的化学成分(07MnVTiNbLa),主要用于汽车板材的生产,该钢在河北某钢铁厂冶炼生产,于内蒙古科技大学国家重点实验室轧制,获得了较好的机械性能和抗腐蚀性能。分别探索了不含稀土La和不同稀土La含量的实验钢在海洋大气、沿海大气和工业大气中的腐蚀规律,采用周期浸润加速试验和干湿交替加速试验的研究方法,研究了稀土金属La对钢基体耐蚀性能的影响行为规律,为该稀土钢在腐蚀领域积累了一定的腐蚀数据,找到了一定的腐蚀规律。  采用周期浸润加速腐蚀试验和干湿交替加速腐蚀试验,探究三种不同大气腐蚀介质对不同稀土La含量的新型低合金热轧07MnVTiNb钢的腐蚀规律及其影响。通过金相显微镜、扫描电镜和能谱分析观察了三种实验钢的金相显微组织和夹杂物的形貌,研究了金属La使夹杂物由长条状变为球状的过程,采用失重法和增重法分别考察了三种低合金钢的腐蚀速率,利用 X射线衍射光谱分析了腐蚀锈层的腐蚀产物,采用 SI-1280B型电化学工作站测试了不同实验周期试样的动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS),对交流阻抗测试数据进行拟合分析,获得了稀土La对实验钢的电化学腐蚀行为及腐蚀规律。  研究结果表明,三种实验钢07MnVTiNbLa(La=0、0.004、0.008%)中,稀土金属La在0.008%时的耐蚀性能最好。腐蚀动力学规律表明,随着循环腐蚀周期的延长,腐蚀速率呈现出先增加后降低的变化趋势,实验钢中主要夹杂物有MnS、Al2O3、RES等,扫描电镜微观观察表明,随着稀土La含量的增加,夹杂物尺寸变小,且由不规则的长条状转变为椭球状或球状。试样钢在不同大气腐蚀介质中均发生了均匀腐蚀。XRD衍射检测结果表明,腐蚀产物主要为α-FeOOH、Fe3O4、少量的β-FeOOH和γ-FeOOH,且随着La含量的增加,腐蚀产物中致密度较好的腐蚀产物α-FeOOH的量也随之增加,从而对基体起到了保护隔离作用。当La的含量为0.008%时,试样极化曲线的自腐蚀电流密度最低,具有最大的电荷传输电阻(Rt)和锈层电阻(Rr),因而当La的含量为0.008%时,实验钢的其抗腐蚀性能最佳。
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