以集輸管線鋼為基的滲鋁層物相控制研究.pdf

1、為保證在不損害16Mn集輸管線鋼原有力學(xué)性能的前提下，通過固體粉末包埋滲鋁技術(shù)提高其腐蝕性能，本文借助表面機(jī)械研磨技術(shù)(SMAT)對(duì)16Mn集輸管線鋼進(jìn)行了表面納米化預(yù)處理，并依此實(shí)現(xiàn)了試樣在不同滲劑配方中，560℃以下的低溫快速固體粉末包埋滲鋁。滲鋁過程結(jié)束后，去掉鋁源對(duì)滲鋁試樣進(jìn)行了不同工藝的滲后熱處理。借助SEM、EDS等手段分析了16Mn集輸管線鋼表面低溫滲鋁層以及熱處理后擴(kuò)散層的微觀形貌和物相組成，得出了不同因素對(duì)滲鋁層內(nèi)物相

2、形成的影響規(guī)律。通過模擬海洋大氣環(huán)境腐蝕試驗(yàn)及沖刷腐蝕試驗(yàn)，得出了帶有低溫滲鋁層的16Mn集輸管線鋼的介質(zhì)條件下的腐蝕特性及其失效機(jī)理。得出的主要結(jié)論有:
　　經(jīng)過SMAT預(yù)處理的16Mn集輸管線鋼，在不同配方的滲劑中，通過530℃保溫2小時(shí)包埋可以制備出一定厚度的滲鋁層組織。
　　16Mn管線鋼經(jīng)SMAT表面納米化后的滲鋁速度高于未納米化結(jié)構(gòu)的滲鋁速度。當(dāng)滲劑內(nèi)出現(xiàn)液相時(shí)，SMAT處理的效果會(huì)更加明顯。鋅對(duì)于低溫復(fù)合滲鋁過

3、程的促滲作用主要是通過在包埋過程中，使單一的固相滲劑變成液固雙相滲劑，以此促進(jìn)滲鋁，從而獲得較厚且富含低鋁相的滲層。稀土原子滲入試樣表面形成滲層后，可以大幅度減少滲層中的孔洞，使?jié)B層更為致密均勻且富含低鋁相。試樣進(jìn)行滲后熱處理后，滲層內(nèi)的鋁原子會(huì)由高濃度向低濃度擴(kuò)散，同時(shí)滲層中的高鋁相發(fā)生分解反應(yīng)生成了低鋁相。
　　滲鋁16Mn鋼在模擬海洋大氣的腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出了優(yōu)越的耐均勻腐蝕性和耐點(diǎn)蝕性能。同時(shí)，滲鋁處理還明顯提高了16Mn鋼