耐候鋼有良好的抗大氣腐蝕能力,其中合金元素起到了決定性作用
[2]
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包括:
1)降低銹層的導(dǎo)電性能,自身沉淀并覆蓋鋼表面;
2)影響銹層中物相結(jié)構(gòu)和種類,阻礙銹層的生長;
3)推遲銹的結(jié)晶;
4)加速鋼均勻溶解;
5)加速Fe2+向Fe3+的轉(zhuǎn)化,并能阻礙腐蝕產(chǎn)物的快速生長;
6)合金元素及其化合物阻塞裂紋和缺陷。耐候鋼中加入的合金元素對其耐大氣腐蝕性能的影響不盡相同,下面是各合金
元素的具體作用[3,4]。
C:對鋼的耐大氣腐蝕不利,同時C影響鋼的焊接性能、冷脆性能和沖壓性能等,耐候鋼中C含量被控制在0.12%以下。
Cu:在鋼中加入0.2%-0.4%的Cu時,無論在鄉(xiāng)村大氣、工業(yè)大氣或海洋大氣中,都具有較普碳鋼優(yōu)越的耐蝕性能。關(guān)于Cu
對改善鋼的耐大氣腐蝕性能作用機理說法不一,主要有兩種機制:一為Tomashov提出的促進陽極鈍化論,認(rèn)為鋼與表面二次析出的C之間的陰極接觸,能促使鋼陽極鈍化,并形成保護性較好的銹層;另一是Cu富集說,認(rèn)為Cu在基體與銹層之間形成以Cu、P為主要成分的
阻擋層,它與基體結(jié)合牢固,因而具有較好的保護作用。這些解釋都是基于Cu在鋼的表面及銹層中的富集現(xiàn)象,因此這兩種機制可能同時起作用。另外,Cu有抵消鋼中S的有害作用的明顯效果,鋼中S含量愈高,合金元素Cu減低腐蝕速率的相對效果愈顯著,一般認(rèn)為這是由于Cu和S生成難溶的硫化物所致。