第36卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.36 Suppl.1 2014年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2014 RE重轨钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为 王晓丽2)，宋波”，安胜利)，付国平，彭军》 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)包头钢铁职业技术学院，包头014010 3)内蒙古科技大学材料与治金学院，包头014010 ☒通信作者，E-mail:shengli_an@126.com 摘要采用周期浸润腐蚀实验结合电化学方法研究了模拟工业大气环境下RE重轨钢的腐蚀行为.结果表明，RE重轨钢 的耐腐蚀性能优于不含RE的重轨钢.RE重轨钢中，RE合金元素在基体的局部富集促进了锈层中保护性好的a一FOOH相 的快速生成和含量的增加，提高了锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力，改善了重轨钢在工业大气环境下的耐腐蚀性能。 关键词RE:重轨钢：腐蚀行为：模拟工业大气环境 分类号TD123 Corrosion behaviors of RE heavy rail in simulated industrial atmosphere WANG Xiao--i-2,SONG Bo'”,AN Sheng-li.回，FU Guo-ping2》,PENG Jun'》 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Baotou Iron and Steel Vocational Technical College,Baotou 014010,China 3)School of Materials and Metallurgy,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China Corresponding author,E-mail:shengli_an@126.com ABSTRACT The corrosion behavior of rare earth (RE)heavy rail steel was studied by a cycle infiltration corrosion test and an elec- trochemical technique under simulated industrial atmosphere.The results show that RE heavy rail steel has more excellent anticorrosive property than the other none-RE heavy rail steel.In RE heavy rail steel,a-FeOOH phase quickly forms and content increase in rust layer due to the enrichment of RE alloy elements in the matrix,RE alloy elements improve the ability of rust layer to prevent erosion of corrosive agent penetration,which improves the corrosion resistance of the heavy rail steel in industrial atmosphere. KEY WORDS RE:heavy rail steel;corrosion behaviors;simulated industrial atmosphere 钢的腐蚀是一个普遍而严重的问题.世界上每 究未见报道.为了探究造成重轨钢腐蚀的主要原 年约有1/6年产量的钢材因腐蚀而损耗.防止或者 因，并采取相应的措施来改善重轨的耐腐蚀性能，本 减缓钢铁材料在大气中的腐蚀对于节能降耗十分重 文以RE重轨钢为研究对象，通过失重法、腐蚀形貌 要.因此，对钢铁材料的腐蚀性能及机理进行研究， 观察、锈层物相分析和动态极化等手段研究了RE 提出防腐和保护措施极为必要和迫切口. 重轨钢以及不含RE的重轨钢在模拟工业大气下的 为增强钢轨的耐腐蚀性能，多年来国内外科技 腐蚀行为，为重轨钢的成分优化和新钢种的设计提 工作者进行了多方面的技术性探索和尝试，但都未 供实验及理论依据， 能取得实质性的突破，到目前也没有实现耐腐蚀钢 轨的规模化、产业化生产.对于重轨而言，铁路钢轨 1实验 的耐腐蚀性能同其强度和韧性一样，事关铁路运营 本实验所有试样均取自某钢厂自产RE重轨钢 效益和安全等问题回.重轨在南方高温潮湿的气候 及不含RE的重轨钢，采用高速锯切割截取实验所 下腐蚀严重，但目前对重轨钢抗大气腐蚀方面的研 需失重试样和电化学试样.失重试样尺寸为50mm 收稿日期：2013-11-一7 基金项目：包头市科学技术局重大科技发展资助项目(2012Z1006-1) DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.s1.014:http://joumals.ustb.edu.cn第 36 卷 增刊 1 2014 年 4 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 Suppl． 1 Apr． 2014 ＲE 重轨钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为 王晓丽1，2) ，宋 波1) ，安胜利1，3) ，付国平2) ，彭 军3) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 2) 包头钢铁职业技术学院，包头 014010 3) 内蒙古科技大学材料与冶金学院，包头 014010 通信作者，E-mail: shengli_an@ 126． com 摘 要 采用周期浸润腐蚀实验结合电化学方法研究了模拟工业大气环境下 ＲE 重轨钢的腐蚀行为． 结果表明，ＲE 重轨钢 的耐腐蚀性能优于不含 ＲE 的重轨钢． ＲE 重轨钢中，ＲE 合金元素在基体的局部富集促进了锈层中保护性好的 α--FeOOH 相 的快速生成和含量的增加，提高了锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力，改善了重轨钢在工业大气环境下的耐腐蚀性能． 关键词 ＲE; 重轨钢; 腐蚀行为; 模拟工业大气环境 分类号 TD123 Corrosion behaviors of ＲE heavy rail in simulated industrial atmosphere WANG Xiao-li 1，2) ，SONG Bo 1) ，AN Sheng-li 1，3)  ，FU Guo-ping2) ，PENG Jun3) 1) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) Baotou Iron and Steel Vocational Technical College，Baotou 014010，China 3) School of Materials and Metallurgy，Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou 014010，China Corresponding author，E-mail: shengli_an@ 126． com ABSTＲACT The corrosion behavior of rare earth ( ＲE) heavy rail steel was studied by a cycle infiltration corrosion test and an elec￾trochemical technique under simulated industrial atmosphere． The results show that ＲE heavy rail steel has more excellent anticorrosive property than the other none-ＲE heavy rail steel． In ＲE heavy rail steel，α-FeOOH phase quickly forms and content increase in rust layer due to the enrichment of ＲE alloy elements in the matrix，ＲE alloy elements improve the ability of rust layer to prevent erosion of corrosive agent penetration，which improves the corrosion resistance of the heavy rail steel in industrial atmosphere． KEY WOＲDS ＲE; heavy rail steel; corrosion behaviors; simulated industrial atmosphere 收稿日期: 2013--11--17 基金项目: 包头市科学技术局重大科技发展资助项目( 2012Z1006--1) DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． s1． 014; http: / /journals． ustb． edu． cn 钢的腐蚀是一个普遍而严重的问题． 世界上每 年约有 1 /6 年产量的钢材因腐蚀而损耗． 防止或者 减缓钢铁材料在大气中的腐蚀对于节能降耗十分重 要． 因此，对钢铁材料的腐蚀性能及机理进行研究， 提出防腐和保护措施极为必要和迫切［1］． 为增强钢轨的耐腐蚀性能，多年来国内外科技 工作者进行了多方面的技术性探索和尝试，但都未 能取得实质性的突破，到目前也没有实现耐腐蚀钢 轨的规模化、产业化生产． 对于重轨而言，铁路钢轨 的耐腐蚀性能同其强度和韧性一样，事关铁路运营 效益和安全等问题［2］． 重轨在南方高温潮湿的气候 下腐蚀严重，但目前对重轨钢抗大气腐蚀方面的研 究未见报道． 为了探究造成重轨钢腐蚀的主要原 因，并采取相应的措施来改善重轨的耐腐蚀性能，本 文以 ＲE 重轨钢为研究对象，通过失重法、腐蚀形貌 观察、锈层物相分析和动态极化等手段研究了 ＲE 重轨钢以及不含 ＲE 的重轨钢在模拟工业大气下的 腐蚀行为，为重轨钢的成分优化和新钢种的设计提 供实验及理论依据． 1 实验 本实验所有试样均取自某钢厂自产 ＲE 重轨钢 及不含 ＲE 的重轨钢，采用高速锯切割截取实验所 需失重试样和电化学试样． 失重试样尺寸为 50 mm