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金属学报  2011, Vol. 47 Issue (10): 1227-1232    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00198
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Fe3C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响
王力伟,杜翠薇,刘智勇,曾笑笑,李晓刚
北京科技大学腐蚀与防护中心教育部腐蚀与防护重点实验室, 北京 100083
INFLUENCES OF Fe3C AND PEARLITE ON THE ELECTROCHEMICAL CORROSION BEHAVIORS OF LOW CARBON FERRITE STEEL
WANG Liwei, DU Cuiwei, LIU Zhiyong, ZENG Xiaoxiao, LI Xiaogang
Key Laboratory of Corrosion and Protection, Ministry of Education of China, Corrosion and Protection Center, University
of Science and Technology Beijing, Beijing 100083
引用本文:

王力伟 杜翠薇 刘智勇 曾笑笑 李晓刚. Fe3C和珠光体对低碳铁素体钢腐蚀电化学行为的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(10): 1227-1232.
, , , , . INFLUENCES OF Fe3C AND PEARLITE ON THE ELECTROCHEMICAL CORROSION BEHAVIORS OF LOW CARBON FERRITE STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2011, 47(10): 1227-1232.

全文: PDF(1386 KB)  
摘要: 通过对X80管线钢进行固体渗碳模拟焊接接头区域的Fe3C和退化珠光体组织,采用扫描Kelvin探针(SKP)、扫描振动参比电极(SVP)和局部电化学交流阻抗谱(LEIS)结合浸泡实验分析了Fe3C和珠光体对铁素体钢表面电化学性能以及在鹰潭土壤模拟溶液中的局部腐蚀发生规律的影响. 结果表明, 退化珠光体组织在空气(湿度为40\%, 温度为22 ℃)中的腐蚀电位低于贝氏体铁素体, 并且随着Fe3C含量的增加, 腐蚀电位降低; 渗碳试样在鹰潭模拟溶液中发生局部腐蚀,中心铁素体区为整个材料电偶腐蚀的阴极, 退化珠光体和退化珠光体/贝氏体铁素体区为阳极, 随着Fe3C含量的增加, 阳极溶解电流密度增大;模拟溶液各离子含量成倍增加后, 退化珠光体的阳极电流密度升高, 电化学交流阻抗值降低, 局部腐蚀效应增大.
关键词 铁素体钢 固体渗碳 显微组织 微区电化学    
Abstract:The microstructure of X80 pipeline steel welding joint, consisted of Fe3C and degenerated pearlite, was simulated by carburizing treatment. The effects of Fe3C and pearlite on the electrochemical properties of bainitic ferrite steel and localized corrosion occurrence regularity in Yingtan soil simulation solution were investigated by scanning Kelvin probe (SKP), scanning vibrating probe (SVP) and local electrochemical impedance spectroscopy (LEIS), combined with immersion test. It is demonstrated that the corrosion potential of degenerated pearlite is lower than bainitic ferrite, and decreases with increasing Fe3C content. Localized corrosion occurs on the surface of the carburized sample in Yingtan soil simulation solution. The anodic oxidation process is observed to be initiated on the carburized degenerated pearlite, whereas the cathodic reaction involving dissolved H+ is on bainitic ferrite, and the anodic current density increases with increasing Fe3C concentration. As the ion contents of the soil simulation solution doubled, the anodic dissolution of degenerated pearlite increases, and the local impedance of the electrode decreases.
Key wordsferrite steel    carburizing    microstructure    local electrochemistry
收稿日期: 2011-04-06     
ZTFLH: 

TG174

 
基金资助:

国家自然科学基金项目50971016和50901041及中央高校基本科研业务费专项资金项目FRF-TP-09-029B资助

作者简介: 王力伟, 女, 1984年生, 博士生
[1] Carneiro R A, Ratnapuli R C, de Freitas Cunha Lins V. Mater Sci Eng, 2003; A357: 104

[2] Gonzalez–Rodriguez J G, Casales M, Salinas–Bravo V M. Corrosion, 2002; 58: 584

[3] Chu R, Chen W, Wang S H. Corrosion, 2004; 60: 275

[4] Bulger J T, Lu BT, Luo J L. J Mater Sci, 2006; 41: 5001

[5] Albarran J L, Martinez L, Lopez H F. Corros Sci, 1999; 41: 1037

[6] Lee S, Kim B, Kwon D. Metall Mater Trans, 1992; 23A: 2803

[7] Liu Z Y, Li X G, Du C W. Corros Sci, 2009; 51: 895

[8] Kobayashi Y, Ume K, Hyodo T. Corros Sci, 1987; 27: 1117

[9] Fan Z, Liu J Y, Li S L, Zhang T J. J Southwest Petro Univ (Sci Technol Ed), 2009; 31: 171

(范舟, 刘建仪, 李士伦, 张天江. 西南石油大学学报(自然科学版), 2009; 31: 171)

[10] Santos T F A, Hermenegildo T F C, Afonso C R M. Eng Fract Mech, 2010; 77: 2937

[11] Ale R M, Rebello J M A, Charlier J. Mater Charact, 1996; 37: 89

[12] Xue X H, Zhou Y, Qian B N, Li J L, Lou S N. J Shanghai Jiaotong Univ, 2003; 37: 1854

(薛小怀, 周 昀, 钱百年, 李晶丽, 楼松年. 上海交通大学学报, 2003; 37: 1854)

[13] Souto R M, Gonzalez–Garcia Y, Bastos A C. Corros Sci, 2007; 49: 4568

[14] Simôes A M, Bastos A C, Souto R M. Corros Sci, 2007; 49: 726

[15] Krawiec H, Vignal V, Oltra R. Electrochem Commun, 2004; 6: 655

[16] Annergren I, Zou F, Thierry D. Electrochim Acta, 1999; 44: 4383

[17] Tang X, Cheng Y F. Appl Surf Sci, 2008; 254: 5199

[18] Zou F, Dominigue T, Han W A. Corros Sci Protect Technol, 1997; 9: 276

(邹锋, Dominigue T, 韩文安. 腐蚀科学与防护技术, 1997; 9: 276)

[19] Zhang G A, Cheng Y F. Corros Sci, 2009; 51: 1714

[20] ASM Committee on Gas Carburizing. Carburizing and Carbonitriding. Ohio: American Society for Metals, 1977: 179

[21] Liu Z Y, Li X G, Du C W. Corros Sci, 2009; 51: 2863

[22] Ohnori Y. Trans ISIJ, 1972; 12: 128

[23] Stratmann M. Corros Sci, 1987; 27: 869

[24] Stratmann M, Streckel H, Bunsen B. Phys Chem, 1988, 92: 1244

[25] Park C J, Kwon H S. Corros Sci, 2002; 44: 2817

[26] Lo I H, Fu Y, Lin C J. Corros Sci, 2006; 48: 696

[27] Liu Z Y, Li X G, Du C W. Corros Sci, 2009; 51: 895

[28] Liu X, Mao X. Scr Mater, 1995; 33: 145

[29] Clover D, Kinsella B, Pejcic B. J Appl Electrochem, 2005; 35: 139

[30] Liu Z Y, Zhai G L, Du C W, Li X G. Acta Metall Sin, 2008; 44: 209

(刘智勇, 翟国丽, 杜翠薇, 李晓刚. 金属学报, 2008; 44: 209)
[1] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264.
[2] 卢楠楠, 郭以沫, 杨树林, 梁静静, 周亦胄, 孙晓峰, 李金国. 激光增材修复单晶高温合金的热裂纹形成机制[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1243-1252.
[3] 孙蓉蓉, 姚美意, 王皓瑜, 张文怀, 胡丽娟, 仇云龙, 林晓冬, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 915-925.
[4] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776.
[5] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656.
[6] 李殿中, 王培. 金属材料的组织定制[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 447-456.
[7] 朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清. 基于不同 α / β 团簇式比例的Ti-Al-V合金的铸态组织和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1581-1589.
[8] 芮祥, 李艳芬, 张家榕, 王旗涛, 严伟, 单以银. 新型纳米复合强化9Cr-ODS钢的设计、组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1590-1602.
[9] 葛进国, 卢照, 何思亮, 孙妍, 殷硕. 电弧熔丝增材制造2Cr13合金组织与性能各向异性行为[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 157-168.
[10] 彭立明, 邓庆琛, 吴玉娟, 付彭怀, 刘子翼, 武千业, 陈凯, 丁文江. 镁合金选区激光熔化增材制造技术研究现状与展望[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 31-54.
[11] 杨天野, 崔丽, 贺定勇, 黄晖. 选区激光熔化AlSi10Mg-Er-Zr合金微观组织及力学性能强化[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1108-1117.
[12] 刘仁慈, 王鹏, 曹如心, 倪明杰, 刘冬, 崔玉友, 杨锐. 700℃热暴露对 β 凝固 γ-TiAl合金表面组织及形貌的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1003-1012.
[13] 李彦强, 赵九洲, 江鸿翔, 何杰. Pb-Al合金定向凝固组织形成过程[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1072-1082.
[14] 张鑫, 崔博, 孙斌, 赵旭, 张欣, 刘庆锁, 董治中. Y元素对Cu-Al-Ni高温形状记忆合金性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1065-1071.
[15] 孙蓉蓉, 姚美意, 林晓冬, 张文怀, 仇云龙, 胡丽娟, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. 添加TiFe22Cr5Al3Mo合金在500℃过热蒸汽中腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 610-622.