氧含量对钢耐蚀性能的影响

摘要

为了考察氧含量对钢耐蚀性能的影响，冶炼了不同氧含量(质量分数在20×10^-6～200×10^-6范围)的碳钢和耐候钢.通过扫描电镜夹杂物分析、极化实验、全浸实验等方法研究了钢中夹杂物类型、形态、数量、尺寸等随氧含量变化而变化的规律，以及对耐蚀性能的影响.结果表明，随着钢中氧含量逐渐增大，钢中夹杂物由长条状MnS、Al₂O₃向颗粒状硅酸盐转变，夹杂物总数量、平均尺寸逐渐增大，譬如氧质量分数从20×10^-6、60×10^-6增大到195×10^-6时，MnS数量占比从69.9%、23.7%减少到5.8%，硅酸盐数量占比从3.4%、54.9%增大到73.2%，夹杂物总面积分数从0.01%、0.04%增大至0.25%，等效圆直径从0.78μm、1.15μm增大至4.65μm；点蚀电位呈升高趋势，整体升高40 mV左右；腐蚀速率先下降又回升，遵从三次函数变化规律，其中氧质量分数从20×10^-6～30×10^-6增大到60×10^-6，碳钢腐蚀速率降低53%，耐候钢腐蚀速率降低24%，耐蚀性均提高.分析认为，氧质量分数在20×10^-6～100×10^-6范围，易诱发腐蚀的长条状硫化物减少以及固溶氧增多而引起基体电位升高的共同作用导致在全浸腐蚀环境下钢的耐蚀性增强；氧质量分数在100×10^-6～200×10^-6范围，夹杂物的数量急剧增多使得钢的耐腐蚀性降低.适当增大氧含量，可开发经济型耐腐蚀钢.

关键词

氧含量 / 耐蚀性能 / 耐候钢 / 夹杂物 / 腐蚀速率 / 耐腐蚀钢