各中合金元素对耐候板的性能影响

与普通碳素钢相比,Q345NH耐候板具有良好的抗大气 腐蚀能力。这是因为合金元素起到了降低锈层的导电性能、阻碍腐蚀产物快速生长等作用。耐蚀特点表现为经长期使用后才呈现出显著的耐蚀效果。可提高钢的耐大气腐蚀性能的合金元素应满足以下条件:
①在铁中的溶解度大于在锈层中的溶解度;
②可以与铁形成固溶体;
③可提高钢的电位。研究结果表明耐候板中加入的合金元素对其 耐大气腐蚀性能的影响不尽相同。
  碳
 碳元素对钢的耐大气腐蚀不利,同时碳对钢的焊接性能、冷脆性能和冲压性能有影响。通常,Q345NH耐候板中碳的质量分数被控制在0112%以下。
 铜和硫当钢中加入w(Cu)=012%～014%时,无论在乡 村大气、工业大气或海洋大气中,都比普通碳素钢的耐蚀性能优越。值得注意的是,铜抵消钢中硫的有害作用的效果很明显,其作用特点是,钢中硫含量愈高,铜降低腐蚀速率的相对效果愈显著。这是因为铜与硫生成了难溶硫化物。
  如果使钢中残余硫的质量分数降至0、01%,则可使碳素钢的耐候性提高到接近CORTENB的水平,使一般合金钢达到CORTENA的耐候性。
 磷
  磷是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一。磷在钢中能均匀溶解,有助于在钢表面形成致密的保护膜,使其内部不被大气腐蚀。通常钢中 w(P)=0108%～0115%时,其耐蚀性最佳。
 铬
  铬能在钢表面形成致密的氧化膜,提高钢的钝化能力,使锈层生长速度减慢。通常,Q345NH耐候板中w(Cr)=014%～110%(最 高113%)。当铬和铜同时加入时,效果尤为明显。
镍
  镍是一种比较稳定的元素,加入镍能使钢的自腐蚀电位向正方向变化,增加了钢的稳定性。大气 暴露试验结果表明,w(Ni)≈4%时,能显著提高海滨耐候钢的抗大气腐蚀性能。
 钙
  研究结果表明,耐候钢中加入微量钙不仅可以显著改善钢的整体耐大气腐蚀性能,而且可以有效避免耐候钢使用时出现的锈液流挂现象。钢中加入微量钙可形成CaO和CaS溶解于钢表面的电解液 薄膜中,使腐蚀界面碱性增加,降低其侵蚀性,促进锈层转化呈致密、保护性好的α2FeOOH相。
 锰
  目前,锰对耐蚀性的影响认识不统一,大多数学者认为,锰能提高钢对海洋大气的耐蚀性,但在工业大气中的耐蚀性几乎无影响。通常,耐候钢中w(Mn)=015%～210%。
 钼
 钢中w(Mo)=014%～015%时,在大气腐蚀环 境下(尤其是在工业大气中),其腐蚀速率可降低50%以上。319
 稀土元素
  稀土元素(RE)是不含铬、镍耐候钢的添加元素之一。通常稀土元素的加入量小于或等于012%(质量分数)。稀土元素是极其活泼的元素,是很强的脱氧剂和脱硫剂,主要对钢起净化作用。稀土元素可细化晶粒,改变钢中夹杂物的状态,减少有害夹杂物的数量,降低腐蚀源点,从而提高钢的抗大气腐蚀性能。
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