工程科学学报.第42卷，增刊1：27-33.2020年12月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,Suppl.1:27-33,December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.25.s05;http://cje.ustb.edu.cn 夹杂物对Q235钢耐腐蚀行为的影响 杨轶轩”，阳晋)，张威，王敏2)四，李岚昕12，李新) 1)北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京1000702)北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083 ☒通信作者，E-mail:worldmind@163.com 摘要海洋环境对于金属的腐蚀具有明显的加速作用，尤其在高铁海底隧道环境中，金属比正常的服役时间变短，这种腐 蚀情况下会影响高铁的安全和准点运行.基于以上背景，通过夹杂物自动扫描、钢的加速腐蚀及电化学测试对钢中的夹杂物 诱发腐蚀行为进行系统分析，重点分析了高铁轨旁信号设备连接金属件(Q235)中夹杂物在盐雾环境下的腐蚀行为.结果表 明：钢中主要夹杂物为氧化物、硫化物或者其复合夹杂，而这两类夹杂物对于诱发钢基体点蚀的原因不同.其中数量最多、尺 寸小于5m类型的夹杂物为硫化物夹杂和氧硫复合类型夹杂物：数量少、尺寸大于5m的夹杂物为氧化物夹杂.在服役过 程中，钢中硫化物夹杂易溶解脱落形成点蚀坑，而氧化物夹杂周围基体会先溶解引起夹杂物脱落形成点蚀坑，复合类夹杂物 也是诱发钢发生腐蚀的因素，不同复合类型的夹杂物腐蚀方式不同.硫化物夹杂和氧硫复合夹杂对碳钢影响较大.电化学测 试表明自腐蚀电位约为为0.1V,Q235钢本身抗腐蚀能力不强.夹杂物在腐蚀过程中参与了腐蚀，引起阳极极化曲线的波 动，加快了Q235钢的腐蚀情况.研究结果对于认识和改善钢的耐腐蚀性能有指导意义. 关键词夹杂物：腐蚀行为；点蚀坑：腐蚀机理：电化学 分类号TG172 Effect of inclusions on corrosion resistance of carbon steel YANG Yi-xuan,YANG Jin,ZHANG Wei,WANG Min),LI Lan-Xin 2),LI Xin) 1)CRSC Research Design Institute Group Co.,Ltd.,Beijing 100070,China 2)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:worldmind@163.com ABSTRACT The marine environment significantly accelerates metal corrosion especially in underwater or undersea tunnels for high- speed rails,where the life of the metals will be shorter than normal life time;moreover,this type of corrosion critically affects the safety, promptness,and efficient operation of high-speed rails.Accordingly,this article systematically analyzes the behavior of inclusion- induced corrosion on steel by automatic scanning of inclusions,accelerated corrosion tests,and electrochemical testing.It focuses on the analysis of inclusions in steel used for high-rail signal connection equipment(Q235)and corrosive behavior in foggy environments.The results show that the types of inclusions in steel are oxides,sulfides,and composite inclusions,and each type of inclusion has different effects on pitting corrosion of the steel structure.Among the inclusions,the main types largely present are sulfide inclusions and oxygen- sulfur composite inclusions,which have a particle size smaller than 5 um.The inclusions larger than 5 um are oxide inclusions and they are present in small number.When components or steel structures are used in marine environment,sulfide inclusions in steel are easily dissolved and deformed to form pits,while oxide inclusions around the substrate get dissolved and fall off resulting in pitting corrosion Composite inclusions also induce steel corrosion.Therefore,different types of inclusions induce corrosion in different ways.Sulfide inclusions and oxygen-sulfur composite inclusions have a greater impact on carbon steel.Electrochemical tests show that the self- corrosion potential is approximately-0.1 V,and Q235 steel itself is not resistant to corrosion.As inclusions participate in corrosion 收稿日期：2020-03-25 基金项目：中国通号“十三五"重大科技专项资助项目(2300-K1180009)夹杂物对 Q235 钢耐腐蚀行为的影响 杨轶轩1)，阳    晋1)，张    威1)，王    敏2) 苣，李岚昕1,2)，李    新2) 1) 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070    2) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 苣通信作者，E-mail：worldmind@163.com 摘    要    海洋环境对于金属的腐蚀具有明显的加速作用，尤其在高铁海底隧道环境中，金属比正常的服役时间变短，这种腐 蚀情况下会影响高铁的安全和准点运行. 基于以上背景，通过夹杂物自动扫描、钢的加速腐蚀及电化学测试对钢中的夹杂物 诱发腐蚀行为进行系统分析，重点分析了高铁轨旁信号设备连接金属件（Q235）中夹杂物在盐雾环境下的腐蚀行为. 结果表 明：钢中主要夹杂物为氧化物、硫化物或者其复合夹杂，而这两类夹杂物对于诱发钢基体点蚀的原因不同. 其中数量最多、尺 寸小于 5 μm 类型的夹杂物为硫化物夹杂和氧硫复合类型夹杂物；数量少、尺寸大于 5 μm 的夹杂物为氧化物夹杂. 在服役过 程中，钢中硫化物夹杂易溶解脱落形成点蚀坑，而氧化物夹杂周围基体会先溶解引起夹杂物脱落形成点蚀坑，复合类夹杂物 也是诱发钢发生腐蚀的因素，不同复合类型的夹杂物腐蚀方式不同，硫化物夹杂和氧硫复合夹杂对碳钢影响较大. 电化学测 试表明自腐蚀电位约为为−0.1 V，Q235 钢本身抗腐蚀能力不强. 夹杂物在腐蚀过程中参与了腐蚀，引起阳极极化曲线的波 动，加快了 Q235 钢的腐蚀情况. 研究结果对于认识和改善钢的耐腐蚀性能有指导意义. 关键词    夹杂物；腐蚀行为；点蚀坑；腐蚀机理；电化学 分类号    TG172 Effect of inclusions on corrosion resistance of carbon steel YANG Yi-xuan1) ，YANG Jin1) ，ZHANG Wei1) ，WANG Min2) 苣 ，LI Lan-Xin1,2) ，LI Xin2) 1) CRSC Research & Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 100070, China 2) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 苣 Corresponding author, E-mail: worldmind@163.com ABSTRACT    The marine environment significantly accelerates metal corrosion especially in underwater or undersea tunnels for high￾speed rails, where the life of the metals will be shorter than normal life time; moreover, this type of corrosion critically affects the safety, promptness,  and  efficient  operation  of  high-speed  rails.  Accordingly,  this  article  systematically  analyzes  the  behavior  of  inclusion￾induced corrosion on steel by automatic scanning of inclusions, accelerated corrosion tests, and electrochemical testing. It focuses on the analysis of inclusions in steel used for high-rail signal connection equipment (Q235) and corrosive behavior in foggy environments. The results show that the types of inclusions in steel are oxides, sulfides, and composite inclusions, and each type of inclusion has different effects on pitting corrosion of the steel structure. Among the inclusions, the main types largely present are sulfide inclusions and oxygen￾sulfur composite inclusions, which have a particle size smaller than 5 μm. The inclusions larger than 5 μm are oxide inclusions and they are present in small number. When components or steel structures are used in marine environment, sulfide inclusions in steel are easily dissolved and deformed to form pits, while oxide inclusions around the substrate get dissolved and fall off resulting in pitting corrosion. Composite  inclusions  also  induce  steel  corrosion.  Therefore,  different  types  of  inclusions  induce  corrosion  in  different  ways.  Sulfide inclusions  and  oxygen-sulfur  composite  inclusions  have  a  greater  impact  on  carbon  steel.  Electrochemical  tests  show  that  the  self￾corrosion potential is approximately −0.1 V, and Q235 steel itself is not resistant to corrosion. As inclusions participate in corrosion 收稿日期: 2020−03−25 基金项目: 中国通号“十三五”重大科技专项资助项目（2300-K1180009） 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1：27−33，2020 年 12 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, Suppl. 1: 27−33, December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.25.s05; http://cje.ustb.edu.cn