工程科学学报.第43卷，第3期：321-331.2021年3月 Chinese Journal of Engineering,Vol.43,No.3:321-331,March 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.10.09.004;http://cje.ustb.edu.cn 高强度低合金钢中纳米析出相对腐蚀行为影响的研究 进展 黄运华)四，陈恒，赵起越，张施琦)，李晓刚 1)北京科技大学新材料技术研究院.北京1000832)武汉科技大学省部共建耐火材料与治金国家重点实验室.武汉430081 ☒通信作者，E-mail:huangyh@mater.ustb.edu.cn 摘要高强度低合金钢中Nb、V和T等微合金化元素的纳米析出相对于调控钢的组织和性能具有重要作用，它可以确保 钢基体同时拥有较高的力学性能和较强的耐蚀性能.本文基于国内外最新研究现状，系统阐述了纳米析出相在高强度低合 金钢中的存在形态以及其对钢中氢扩散、均匀腐蚀、应力腐蚀开裂以及各类氢损伤等腐蚀行为的影响规律和机制.研究表 明，纳米析出相对钢基体腐蚀行为的影响受其尺寸、数量和分布状态的控制.细小且与基体共格或半共格的纳米析出相不仅 可以通过改善钢的微观组织（包括亚结构）提高耐蚀性能，其导致的不可逆氢陷阱及对氢扩散的强烈抑制作用还可以极大提 高抗应力腐蚀和各类氢损伤的能力.而大尺寸的非共格析出相则可能恶化钢基体的耐蚀性能和促进氢损伤.最后展望了目 前关注较少的纳米析出相对腐蚀疲劳影响的相关研究.明确纳米析出相对高强度低合金钢腐蚀行为的影响规律与机制将有 助于更高品质耐蚀钢的开发和应用. 关键词高强度低合金钢：纳米析出相：氢扩散：腐蚀行为：氢损伤 分类号TG174.2 Influence of nanosized precipitate on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels:a review HUANG Yun-hua,CHEN Heng,ZHAO Qi-yue,ZHANG Shi-qi,LI Xiao-gang) 1)Institute for Advanced Materials and Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,China Corresponding author,E-mail:huangyh@mater.ustb.edu.cn ABSTRACT Compared with the widely used plain carbon steels,high-strength low-alloy steels exhibit high tensile strength,excellent fatigue performance,good plasticity,and toughness,and have attracted considerable attention in recent years.In the strengthening and toughening of high-strength low-alloy steels,the addition of carbide-forming and nitride-forming elements(i.e.,Nb,V,and Ti)promotes the formation of nanosized precipitates.Nanosized precipitate in high-strength low-alloy steels plays a significant role in the microstructure optimization,which could maintain the high mechanical properties and excellent corrosion resistance of the steel matrix. With the advancement of characterization techniques and simulation methods in the atomic scale over the past few decades,the effect of nanosized precipitate on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels has become increasingly clear.Based on the obtained achievements in China and abroad,the existing morphology of nanosized precipitate and its influence on hydrogen diffusion,uniform corrosion,stress corrosion cracking,and hydrogen-induced damage were reviewed systematically in this study.Results show that the influence of nanosized precipitates on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels depends on its size,quantity,and status of 收稿日期：2020-10-09 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51971033.51471033)：国家重点研发计划资助项目(2016Y℉B0300604):国家材料腐蚀与防护数据 中心资助项目高强度低合金钢中纳米析出相对腐蚀行为影响的研究 进展 黄运华1) 苣，陈    恒1)，赵起越1)，张施琦2)，李晓刚1) 1) 北京科技大学新材料技术研究院，北京 100083    2) 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，武汉 430081 苣通信作者，E-mail：huangyh@mater.ustb.edu.cn 摘    要    高强度低合金钢中 Nb、V 和 Ti 等微合金化元素的纳米析出相对于调控钢的组织和性能具有重要作用，它可以确保 钢基体同时拥有较高的力学性能和较强的耐蚀性能. 本文基于国内外最新研究现状，系统阐述了纳米析出相在高强度低合 金钢中的存在形态以及其对钢中氢扩散、均匀腐蚀、应力腐蚀开裂以及各类氢损伤等腐蚀行为的影响规律和机制. 研究表 明，纳米析出相对钢基体腐蚀行为的影响受其尺寸、数量和分布状态的控制. 细小且与基体共格或半共格的纳米析出相不仅 可以通过改善钢的微观组织（包括亚结构）提高耐蚀性能，其导致的不可逆氢陷阱及对氢扩散的强烈抑制作用还可以极大提 高抗应力腐蚀和各类氢损伤的能力. 而大尺寸的非共格析出相则可能恶化钢基体的耐蚀性能和促进氢损伤. 最后展望了目 前关注较少的纳米析出相对腐蚀疲劳影响的相关研究. 明确纳米析出相对高强度低合金钢腐蚀行为的影响规律与机制将有 助于更高品质耐蚀钢的开发和应用. 关键词    高强度低合金钢；纳米析出相；氢扩散；腐蚀行为；氢损伤 分类号    TG174.2 Influence of nanosized precipitate on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels: a review HUANG Yun-hua1) 苣 ，CHEN Heng1) ，ZHAO Qi-yue1) ，ZHANG Shi-qi2) ，LI Xiao-gang1) 1) Institute for Advanced Materials and Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China 苣 Corresponding author, E-mail: huangyh@mater.ustb.edu.cn ABSTRACT    Compared with the widely used plain carbon steels, high-strength low-alloy steels exhibit high tensile strength, excellent fatigue performance, good plasticity, and toughness, and have attracted considerable attention in recent years. In the strengthening and toughening of high-strength low-alloy steels, the addition of carbide-forming and nitride-forming elements (i.e., Nb, V, and Ti) promotes the  formation  of  nanosized  precipitates.  Nanosized  precipitate  in  high-strength  low-alloy  steels  plays  a  significant  role  in  the microstructure optimization, which could maintain the high mechanical properties and excellent corrosion resistance of the steel matrix. With the advancement of characterization techniques and simulation methods in the atomic scale over the past few decades, the effect of nanosized precipitate on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels has become increasingly clear. Based on the obtained achievements in China and abroad, the existing morphology of nanosized precipitate and its influence on hydrogen diffusion, uniform corrosion, stress corrosion cracking, and hydrogen-induced damage were reviewed systematically in this study. Results show that the influence of nanosized precipitates on the corrosion behavior of high-strength low-alloy steels depends on its size, quantity, and status of 收稿日期: 2020−10−09 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51971033，51471033）；国家重点研发计划资助项目（2016YFB0300604）；国家材料腐蚀与防护数据 中心资助项目 工程科学学报，第 43 卷，第 3 期：321−331，2021 年 3 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 3: 321−331, March 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.10.09.004; http://cje.ustb.edu.cn