以集輸管線鋼為基的滲鋁層物相控制研究.pdf

1、為保證在不損害16Mn集輸管線鋼原有力學性能的前提下，通過固體粉末包埋滲鋁技術提高其腐蝕性能，本文借助表面機械研磨技術(SMAT)對16Mn集輸管線鋼進行了表面納米化預處理，并依此實現(xiàn)了試樣在不同滲劑配方中，560℃以下的低溫快速固體粉末包埋滲鋁。滲鋁過程結束后，去掉鋁源對滲鋁試樣進行了不同工藝的滲后熱處理。借助SEM、EDS等手段分析了16Mn集輸管線鋼表面低溫滲鋁層以及熱處理后擴散層的微觀形貌和物相組成，得出了不同因素對滲鋁層內物相

2、形成的影響規(guī)律。通過模擬海洋大氣環(huán)境腐蝕試驗及沖刷腐蝕試驗，得出了帶有低溫滲鋁層的16Mn集輸管線鋼的介質條件下的腐蝕特性及其失效機理。得出的主要結論有:
　　經(jīng)過SMAT預處理的16Mn集輸管線鋼，在不同配方的滲劑中，通過530℃保溫2小時包埋可以制備出一定厚度的滲鋁層組織。
　　16Mn管線鋼經(jīng)SMAT表面納米化后的滲鋁速度高于未納米化結構的滲鋁速度。當滲劑內出現(xiàn)液相時，SMAT處理的效果會更加明顯。鋅對于低溫復合滲鋁過

3、程的促滲作用主要是通過在包埋過程中，使單一的固相滲劑變成液固雙相滲劑，以此促進滲鋁，從而獲得較厚且富含低鋁相的滲層。稀土原子滲入試樣表面形成滲層后，可以大幅度減少滲層中的孔洞，使?jié)B層更為致密均勻且富含低鋁相。試樣進行滲后熱處理后，滲層內的鋁原子會由高濃度向低濃度擴散，同時滲層中的高鋁相發(fā)生分解反應生成了低鋁相。
　　滲鋁16Mn鋼在模擬海洋大氣的腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)出了優(yōu)越的耐均勻腐蝕性和耐點蝕性能。同時，滲鋁處理還明顯提高了16Mn鋼