09CuPTi系耐候钢组织性能及耐腐蚀行为

vinny911

耐候钢是指通过添加少量合金元素（如Cu、P、Cr、Ni和Ti等），使其在大气中具有比普碳钢耐蚀性能优良的一种低合金钢。由于其表面能在长期曝晒情况下形成保护性锈层，因此能有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输。作为一种高效钢材，它的耐大气腐蚀性能是普通碳钢的2～8倍，并且使用时间愈长，其耐腐蚀作用愈突出。由于耐候钢可以在一些环境下直接使用，而无需进行涂漆等表面防护处理，因此耐候钢品种的开发与腐蚀研究一直是钢铁研究的一个热点。耐候钢除具有良好的耐候性能外，还具有优良的力学性能和焊接性能等使用性能。但与Q345、16Mn等结构钢相比，传统耐候钢（如SPA－H钢等）的价格仍然偏高，使其应用受到较大的限制。

东北大学的学者在热连轧生产线上采用两阶段轧制生产了09CuPTi系耐候钢，研究了轧制工艺参数对耐候钢板微观组织和力学性能的影响规律。结果表明，3种工艺试验钢的显微组织均为针状铁素体和贝氏体。当终冷温度为530℃冷却速度为25℃/s时，组织以更细小均匀的板条贝氏体为主，屈服强度及抗拉强度分别为617MPa和702MPa，韧脆性转变温度较低，具有良好的强韧性。对轧后钢板进行了耐腐蚀试验，研究了09CuPTi－Nb钢工艺B成品和参考钢在模拟工业大气环境下的腐蚀演化行为。结果表明，在腐蚀初期腐蚀速度随干湿循环次数的增加而增大，在后期腐蚀速度逐渐降低，09CuPTi－Nb钢的腐蚀速率与SPA－H钢相当，但低于Q345钢。09CuPTi－Nb钢锈层分为内外两层，内锈层致密主要由α－FeOOH和少量γ－Fe2O3组成，Q345钢锈层主要由α－FeOOH、γ－Fe2O3和Fe3O4组成。电化学试验表明，腐蚀产物促进阴极过程，抑制阳极过程。