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含钛耐候建筑钢的耐腐蚀和耐磨损性能研究

李智 韩光 陆向辉 孙迎兵

李智, 韩光, 陆向辉, 孙迎兵. 含钛耐候建筑钢的耐腐蚀和耐磨损性能研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(2): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011
引用本文: 李智, 韩光, 陆向辉, 孙迎兵. 含钛耐候建筑钢的耐腐蚀和耐磨损性能研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(2): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011
Li Zhi, Han Guang, Lu Xianghui, Sun Yingbing. Study on the properties of titanium bearing weather-proof building steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(2): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011
Citation: Li Zhi, Han Guang, Lu Xianghui, Sun Yingbing. Study on the properties of titanium bearing weather-proof building steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(2): 60-65. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011

含钛耐候建筑钢的耐腐蚀和耐磨损性能研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.02.011
基金项目: 河北省教育厅青年基金项目(QN2019065)
详细信息
    作者简介:

    李智(1990—) 男,蒙古族,天津人,硕士,讲师,主要从事机械零件,机械材料相关方面研究。E-mail:ssweetsweet@126.com

  • 中图分类号: TF76, TG178

Study on the properties of titanium bearing weather-proof building steel

  • 摘要: 研究了耐候建筑钢Q235NH中添加不同含量Ti后试样的显微组织、耐腐蚀性能和耐磨损性能。结果表明:随钛含量逐渐增加,试样的腐蚀电位先正移后负移、磨损体积表现为先减后增,试样的耐腐蚀性能和耐磨损性能均先提高后下降。随Ti含量从0增至0.09%,试样组织逐渐细化;当Ti含量从0.09%增至0.15%,试样组织未发生明显细化,但内部氮化物颗粒显著粗化。与未添加Ti相比,试样的腐蚀电位正移78 mV、磨损体积减小7.2×10−3 mm3。基于改善耐腐蚀性能和耐磨损性能出发,Q235NH耐候建筑钢中合金元素Ti的含量优选为0.09%。
  • 图  1  含钛耐候建筑钢表面腐蚀形貌

    Ti含量: (a) 0; (b) 0.03%; (c) 0.06%; (d) 0.09%; (e) 0.12%; (f) 0.15%

    Figure  1.  Morphology of titanium bearing weather-proof building steels after corrosion

    图  2  含钛耐候建筑钢表面磨损形貌

    Ti含量: (a) 0; (b) 0.03%; (c) 0.06%; (d) 0.09%; (e) 0.12%; (f) 0.15%

    Figure  2.  Morphology of titanium bearing weather-proof building steels after wear

    图  3  试样显微组织金相照片

    Ti含量: (a) 0; (b) 0.03%; (c) 0.06%; (d) 0.09%; (e) 0.12%; (f) 0.15%

    Figure  3.  Metallography of specimens’ microstructure

    图  4  试样碳氮化物的金相照片

    Ti含量: (a) 0; (b) 0.03%; (c) 0.06%; (d) 0.09%; (e) 0.12%; (f) 0.15%

    Figure  4.  Metallography of specimens’ nitrides

    表  1  试样化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of the alloy specimens %

    编号CSiMnCrCuTiSPFe
    试样10.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050<0.035<0.035Bal.
    试样20.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050.03<0.035<0.035Bal.
    试样30.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050.06<0.035<0.035Bal.
    试样40.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050.09<0.035<0.035Bal.
    试样50.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050.12<0.035<0.035Bal.
    试样60.12±0.020.25±0.050.45±0.050.60±0.050.30±0.050.15<0.035<0.035Bal.
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    表  2  不同钛含量试样的实测腐蚀电位

    Table  2.   Corrosion potential of samples with different titanium contents

    编号腐蚀电位/V
    平行试样1平行试样1平行试样1平均值
    试样1−0.734−0.729−0.736−0.733
    试样2−0.711−0.714−0.708−0.711
    试样3−0.684−0.699−0.687−0.690
    试样4−0.657−0.653−0.656−0.655
    试样5−0.671−0.668−0.665−0.668
    试样6−0.689−0.692−0.686−0.689
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    表  3  试样磨损体积测试结果

    Table  3.   Wear volume test results of samples

    编号腐蚀体积×103/mm3
    平行试样1平行试样1平行试样1平均值
    试样118.419.618.718.9
    试样216.115.415.715.7
    试样313.513.914.113.8
    试样411.511.811.911.7
    试样512.212.812.412.5
    试样613.814.313.713.9
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-20
  • 刊出日期:  2021-04-10

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