高強度低合金鋼中納米析出相對腐蝕行為影響的研究進展

黃運華，陳 恒，趙起越，張施琦，李曉剛

1) 北京科技大學新材料技術研究院，北京 100083 2) 武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，武漢 430081

新一代高強度低合金鋼是在普通低合金鋼的基礎上通過微合金化并結合先進控軋控冷工藝（或稱為熱機械控制工藝，TMCP）得到的一類性能優異的工程結構鋼，目前已廣泛應用于海洋平臺、橋梁建筑、石油化工和工程機械等各類工程領域[1-2].高強度低合金鋼微合金化的基本思路是通過添加一定量的強碳氮化合物形成元素Nb、V和Ti等在鋼基體中生成大量彌散分布的納米析出相[3-5]. 這些彌散分布的納米析出相對位錯和晶界有著強烈的釘扎效應，可以起到細晶強化和析出強化的作用[6]. 因此，納米析出相的引入使鋼基體在較低的碳當量下具有較高的強韌性和易焊接性，是高強度低合金鋼的核心強韌化機制.

高強度低合金鋼往往服役于高載荷和具有腐蝕性的環境中，這對其耐蝕性提出了較高的要求[7].鋼中起強化作用的彌散分布納米析出相通過細化晶粒、使組織均勻化并降低內應力，在一定程度上提升了鋼基體的耐蝕性能[8-9]. 同時，彌散分布的納米析出相還可以形成大量氫陷阱，阻礙氫的擴散與聚集，改善鋼基體抗氫損傷的能力[10]. 然而，金屬材料的腐蝕一般優先萌生于析出相或夾雜物等敏感位置[11-12]. 作為鋼基體中的第二相，部分尺寸較大的納米析出相也有可能成為誘發腐蝕萌生的活……