高原环境耐候桥梁钢Q550qENH组织性能及腐蚀行为研究

吴红艳; 王琬淇; 彭存财; 李旺; 陈鑫成; 高秀华; 高彩茹; 杜林秀

doi:10.13206/j.gjgS25101701

高原环境耐候桥梁钢Q550qENH组织性能及腐蚀行为研究

doi: 10.13206/j.gjgS25101701

1. 东北大学, 数字钢铁全国重点实验室, 沈阳 110819

基金项目:

国家重点研发计划（2022YFB3706400）。

详细信息

作者简介:
吴红艳，博士，副教授，主要从事金属材料组织性能调控。Email:wuhy@ral.neu.edu.cn

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出版历程
- 收稿日期: 2025-10-17
- 刊出日期: 2025-11-30

Research on the Microstructure， Properties， and Corrosion Behavior of Q550qENH Weathering Bridge Steel in High-Altitude Environments

1. State Key Laboratory of Digital Steel, Northeastern University, Shenyang 110819, China

摘要

摘要: 利用光学显微镜、扫描电镜、拉伸和冲击试验机，研究了不同回火温度对耐候桥梁钢Q550qENH组织和力学性能的影响规律，利用周期浸润腐蚀实验，研究了模拟工业大气环境下实验钢的腐蚀行为。结果表明：实验钢的显微组织主要由粒状贝氏体、多边形铁素体以及少量针状铁素体构成；随着回火温度增加，实验钢强度呈现先上升再降低的趋势，500 ℃回火时实验钢的屈服强度为690 MPa，抗拉强度为772 MPa，延伸率为21%；回火处理后基体内马氏体/奥氏体（M/A）岛组织分解，大角度晶界占比逐渐增多，实验钢具有良好的低温冲击韧性，-40、-60、-80 ℃的冲击功分别为291、276、237 J，力学性能优异；在实验钢的锈层截面中有Cr和Ni元素的富集现象，锈层的主要成分为α-FeOOH，耐腐蚀性能优异。
- 耐候钢 /
- 回火温度 /
- 强度 /
- 低温韧性 /
- 金相组织
Abstract: This paper investigates the effect of different tempering temperatures on the microstructure and properties of Q550qENH weathering bridge steel using optical microscopy， scanning electron microscopy， tensile testing， and impact testing. The corrosion behavior of the experimental steel in a simulated industrial atmosphere was also studied through cyclic immersion corrosion tests.The results showed that the microstructure of the experimental steel primarily consisted of granular bainite， polygonal ferrite， and a minor amount of acicular ferrite. As the tempering temperature increased， the strength of the experimental steel initially increased and then decreased. Specifically， the yield strength and tensile strength of the steel tempered at 500 ℃ were 690 MPa and 772 MPa， respectively， with an elongation of 21%. The tempering treatment promoted the decomposition of the M/A island structure in the matrix， resulting in an increased proportion of high-angle grain boundaries. This contributed to the excellent low-temperature impact toughness of the experimental steel， with impact energies of 291 J， 276 J， and 237 J at temperatures of -40 ℃， -60 ℃， and -80 ℃， respectively. Furthermore， cross-sectional analysis of the rust layer revealed the enrichment of Cr and Ni elements， and α-FeOOH was identified as the primary component， indicating excellent corrosion resistance.
- weathering steel /
- tempering temperature /
- strength /
- low-temperature toughness /
- microstructure

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