Nb对Fe-Mn-Al-C低密度钢显微组织及耐蚀性的影响

作     者：马涛 李佳祺 徐鹏飞 张宏博 冯汉坤 李运刚 MA Tao;LI Jiaqi;XU Pengfei;ZHANG Hongbo;FENG Hankun;LI Yungang

作者机构：华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063000 唐山市环境监控中心河北唐山063000 

出 版 物：《中国冶金》 (China Metallurgy)

年 卷 期：2024年第34卷第4期

页      面：127-137页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51974129) 唐山市科技计划资助项目(22130223H) 

主　　题：Fe-Mn-Al-C钢 Nb 显微组织 析出相 耐腐蚀性 氧化膜 

摘      要：为探究Nb合金化对Fe-28Mn-10Al-C低密度钢显微组织和耐腐蚀性能的影响规律及作用机理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段观察了Nb质量分数分别为0、0.3%、0.5%的试验钢微观显微组织和析出相特点;通过电化学极化测试与浸泡腐蚀法研究了Nb含量对试验钢在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响,并观察分析了腐蚀后的形貌特征及元素分布规律。结果表明,Nb合金化后的Fe-28Mn-10Al-C-xNb低密度钢中沿奥氏体晶界析出了fcc-NbC第二相,随着Nb质量分数由0增加至0.5%,试验钢中奥氏体晶粒尺寸由39.49μm减小到13.67μm,腐蚀电流密度由6.17×10^(-6) A/cm^(2)降低到6.31×10^(-7) A/cm^(2);在72 h的腐蚀周期内,腐蚀失重由5.750 mg/mm^(2)降至4.625 mg/mm^(2),表明Nb合金化细化了奥氏体晶粒尺寸,增强了电化学极化过程中试验钢表面稳定性,降低了电化学腐蚀速率,试验钢的耐腐蚀性能得到改善。经浸泡腐蚀后,试验钢表面生成氧化膜,且氧化膜与金属(O/M)界面处以Al氧化物为主;与不含Nb试验钢相比,加Nb试验钢O/M界面Al氧化物的偏聚更为明显,表明Nb能够促进腐蚀过程中试验钢表面Al氧化膜的形成,降低试验钢的腐蚀速率。通过试验研究所获得的数据和结论,可为进一步改善Fe-Mn-Al-C系低密度钢耐腐蚀性能提供理论依据与研究基础。