相組織對(duì)U71Mn鋼的耐大氣腐蝕性能影響.pdf

1、隨著高速鐵路和重型軌道行業(yè)的爆發(fā)式高速發(fā)展，軌道車(chē)輪整體系統(tǒng)的安全問(wèn)題漸漸凸顯，已經(jīng)成為限制軌道交通發(fā)展的重要因素。近年來(lái)，貨運(yùn)重軌，高速鐵路由于鋼軌斷裂損壞所造成的經(jīng)濟(jì)損失及人身安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，為我國(guó)以致全世界范圍內(nèi)的重軌發(fā)展敲響了警鐘。各國(guó)研究人員采取了多種措施，取目前廣泛使用的U71Mn型號(hào)重軌鋼材為研究對(duì)象，以鋼軌的微觀組織結(jié)構(gòu)作為切入點(diǎn)，分別探究微觀組織結(jié)構(gòu)不同的鋼材在強(qiáng)度，抗斷裂強(qiáng)度，脆度，韌性，耐磨性，抗腐蝕能力，耐老化

2、性等理化性質(zhì)方面的優(yōu)缺點(diǎn)，從中挑選最適宜重軌使用的鋼材組織結(jié)構(gòu)，對(duì)于重軌交通事業(yè)的發(fā)展有著切實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義與社會(huì)意義。
　　本文用U71Mn鋼試樣做實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)三種不同的熱處理制度，將其轉(zhuǎn)化為不同的微觀組織結(jié)構(gòu)。使用金相顯微、掃描電子顯微鏡（SEM）分別對(duì)三種經(jīng)熱處理后的試樣進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)觀察。對(duì)熱處理后的試樣進(jìn)行周期性浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)，用失重法考察試樣的抗腐蝕能力，并觀察銹層形貌。用三電極電化學(xué)測(cè)試法對(duì)不同腐蝕浸泡時(shí)間的銹樣進(jìn)行測(cè)試，用電

3、化學(xué)阻抗及極化曲線方法對(duì)不同微觀組織結(jié)構(gòu)的抗銹蝕能力加以表征。
　　研究結(jié)果表明，將U71Mn鋼試樣加熱到860℃保溫，440℃等溫淬火，空冷，得到的試樣中為貝氏體組織，將U71Mn鋼試樣加熱到860℃后保溫60min淬火，200℃回火再保溫，水冷，得到的試樣中為馬氏體組織，將U71Mn鋼試樣加熱到860℃保溫1h,降溫到695℃保溫4h再空冷，得到的試樣中為珠光體+鐵素體組織。由周期性浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)測(cè)試可知：腐蝕初期珠光體失重速率慢，

4、腐蝕到第3天腐蝕速率從小到大的順序分別為貝氏體、馬氏體和珠光體，隨著腐蝕時(shí)間的增加貝氏體的失重速率明顯下降。從銹蝕形貌的觀察可以看到：馬氏體組織發(fā)生細(xì)小點(diǎn)蝕，貝氏體組織中觀察到少量點(diǎn)蝕，而珠光體+鐵素體試樣中觀察到連續(xù)帶狀點(diǎn)蝕。通過(guò)電化學(xué)極化曲線可知：馬氏體鋼和珠光體+鐵素體鋼的腐蝕電位隨時(shí)間增加而降低，發(fā)生腐蝕的熱力學(xué)傾向增加，貝氏體鋼的自腐蝕電流密度隨時(shí)間增加而減小，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，腐蝕速率較慢。由電化學(xué)阻抗譜的分析得到：貝氏