耐候橋梁鋼的組織性能及耐腐蝕機(jī)理研究.pdf

1、我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18，000km，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，跨海大橋的建設(shè)也得到迅速發(fā)展，橋梁鋼的需求和要求不斷增加。因此，研究橋梁鋼的組織、力學(xué)性能及在海洋大氣環(huán)境下的耐腐蝕性能是十分必要的。
　　本文通過對(duì)不同熱處理后實(shí)驗(yàn)鋼原始奧氏體晶粒度的統(tǒng)計(jì)及鋼中析出相的分析，制定三組軋制制度，研究不同軋制制度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織、力學(xué)性能和耐腐蝕機(jī)理的影響;利用干濕周期浸潤(rùn)加速腐蝕實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)鋼在海洋大氣環(huán)境下的腐蝕行為和規(guī)律，通過分析腐蝕動(dòng)力

2、學(xué)、銹層表面及截面形貌、銹層物相組成和銹層截面合金元素分布來表征實(shí)驗(yàn)鋼的耐蝕性能及其機(jī)理。得到結(jié)論如下:
　　(1)耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼原始奧氏體晶粒尺寸隨加熱溫度的升高、保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇研究的加熱溫度為1000℃～1150℃，保溫時(shí)間為30 min。
　　(2)隨著加熱溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼中析出相的尺寸逐漸增大、析出相的數(shù)量逐漸減少。鋼中的析出相主要是Nb和Ti的復(fù)合析出相。析出相的形

3、狀不一，有部分大的析出相呈長(zhǎng)方形或正方形，經(jīng)能譜分析后此種析出相中含Ti較多;小的析出相大都形狀不規(guī)則或偏圓形及橢圓形，這些析出相中Nb的含量較高。
　　(3)軋制后的三組耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼顯微組織相同，均由準(zhǔn)多邊形鐵素體、粒狀貝氏體及少量的珠光體組成。三組耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度為325MPa～437MPa，抗拉強(qiáng)度為543MPa～623MPa，延伸率為24.76％～30.68％，斷面收縮率為55.16％～60.83％。隨著軋制過程

4、中保溫溫度的升高，鋼的強(qiáng)度有所升高，韌性略有下降。
　　(4)三組耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼的耐腐蝕性能隨著加熱溫度的升高略有增加。在腐蝕一定的周期后，實(shí)驗(yàn)鋼表面形成的銹層中出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象。外銹層結(jié)構(gòu)疏松，含有較多孔隙和裂縫;內(nèi)銹層結(jié)構(gòu)緊湊、致密，幾乎不存在裂紋和孔隙。合金元素在銹層截面上具有不同的分布情況:Cr在內(nèi)銹層中有富集;Cu在局部銹層中有富集;Mo在銹層中沒有明顯的富集現(xiàn)象。三組耐候橋梁實(shí)驗(yàn)鋼在腐蝕后期，銹層中的晶相組成基本相同