2008年27卷第4期
.稀有金属快报
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Q235钢稀土催渗氮化的电化学行为研究
史红兵1，何美清1，黄新民2(1.安徽省特种设备检测院，安徽合肥230051)
(2.合肥工业大学，安徽合肥230009）
摘要：通过电化学方法测试了不同电解液中CI-离子浓度、温度以及pH值对稀土催渗Q235钢渗层的极化曲线的影响，分析了这3种因素对稀土催渗Q235钢渗氮层腐蚀性能的影响规律。结果表明，在中性、碱性溶液中，在室温下和一定CI离子浓度下渗氮层具有良好的耐蚀性能，从而说明了稀土催渗渗氮层比常规渗氮层具有更优越耐腐蚀能力的基本原因。此外，分别对Q235钢稀土催渗渗氮层和常规渗氮层的组织结构进行了金相观测，表明稀土催
渗渗氮层生成厚约28μm的晶粒细小，组织致密的白亮层，从而具有良好的耐蚀性和更高的硬度。关键词：Q235钢；稀土催渗；气体渗氮；电化学腐蚀
中图法分类号：TG113.23 1前言
文献标识码：A
气体渗氮是提高钢铁零件表层耐蚀性能较廉价
的工艺方法之一，但是，渗氮层的耐愿蚀效果并不理想。稀土元素对碳氮共渗和气体渗氮过程有明显的催渗及表面改性作用已有较深入的研究[1-6]。稀土催渗可以大大缩短工艺周期并得到组织致密、耐蚀性能良好的渗氮层，以保证工件的耐磨和耐蚀性能。0235钢是铁道道钉、油气管道、桥梁等户外结构的主要原料，这类零部件的腐蚀情况常常很严重(7-1)，采用稀土催渗渗氮可以很好地提高这类零部件的耐腐蚀性能。本实验用电化学方法研究在模拟自然环境下稀土催渗离子渗氮的Q235钢的腐蚀电化学行为，为研究应用稀土催渗提供试验依据。
2实验材料及方法
实验材料为Q235钢，其主要化学成分（质量分数，%)为：0.18C，0.02Si，0.02S，0.01P，0.47Mn，余为Fe。试样尺寸为14mmx10mm×10mm。试样
收稿日期：2008-03-17
文章编号：10085939(2008)0403705
渗氮预处理工艺为：去油一→水洗一→酸洗去氧化皮一水洗一→吹干→喷丸→汽油清洗→进炉。
热处理设备为气体渗氮炉，试样吊挂于炉内。渗氮温度为570~620℃，温度波动控制在±5℃以内，介质为氨气，经过CaCl，吸湿后送入渗氮炉，在通氨气的同时将稀土催渗剂滴入炉内。渗氮过程中控制氨分解率在45%~55%之间，炉压控制在 390~490Pac
将试样表面磨去1mm后在Olympus金相显微镜下测量扩散层深度。采用71型显微硬度计测量沿渗层方向的显微硬度分布。用CHI660B型电化学工作站测试渗氮试样的极化曲线。测试条件为：采用CKC110R2型可控硅控温水浴锅，温度控制在 0~35℃，三电极电解池体系辅助电极为312型铂电极，参比电极为212型甘汞电极和氧化汞电极。研究电极的制备为：用金相砂纸磨至镜面光亮，用百得胶封好多余的表面，胶凝固后在内酮中浸泡 10s清除电极表面的油渍，再在0.5mol/LH,SO 溶液中浸泡2min，除去氧化物，然后用蒸馏水洗
作者简介：史红兵，男，1966年生，高级工程师，安徽省特种设备检测院，安徽合肥230051，电话：0551-3356570，
Email:ahtjhmq@163.com