Page 78 - 机械工程材料2025年第三期

魏慧慧，等：稀土元素镧对Q355B低合金高强度钢组织和性能的影响

图 2 未添加和添加镧试验钢的夹杂物形貌
Fig. 2 Morphology of inclusions in different test steels without (a) and with (b) La
加镧的试验钢的冲击吸收能量分别为254.7，268.0 J， 不一，部分韧窝被拉长，相比未添加镧时韧窝明显细
可见，稀土元素镧的添加可以提高Q355B钢的冲击 化。稀土元素镧的添加减轻了带状组织的元素偏析
性能。由图3可以看出：未添加镧时试验钢的冲击 程度，并将尖锐的夹杂物改性为球状夹杂物，从而降
断口为准解理和韧窝混合断口，韧窝明显被拉长；添 低了夹杂物与钢基体间的应力，减小了夹杂物对钢
加镧后冲击断口呈典型韧窝状，韧窝大小均匀、深浅 基体连续性的破坏，提高了Q355B钢的冲击性能。

图 3 未添加和添加镧试验钢的冲击断口形貌
Fig. 3 Impact fracture morphology of different test steels without (a) and with (b) La

2.3 耐腐蚀性能 严重，使得腐蚀产物更容易向基体中渗透。添加镧
未添加和添加镧时试验钢的腐蚀质量损失率分 后试验钢的腐蚀产物层较薄，腐蚀产物层中仅存在
−2 −1
别为2.54，2.40 g · m ·h 。由图4可以看出：除锈 少量微小裂纹；与基体结合处的大部分腐蚀产物呈
前2种试验钢锈层形貌存在较大区别， 未添加镧时试 圆弧状，与基体间的应力小，腐蚀产物向基体渗透倾
验钢表面锈层分布均匀，锈层较厚，而添加镧后试验 向性小。
钢表面锈层分布不均匀，边缘区域腐蚀程度较重，锈 由图6可知，2种试验钢腐蚀产物的物相组成相
层较厚，中心区域腐蚀程度轻微，锈层稀薄；除锈后 同，均由Fe 3 O 4 、α-FeOOH和γ-FeOOH组成，但添
未添加镧时试验钢表面锈蚀痕迹明显，而添加镧后 加镧后各相衍射峰强度更高，说明含量更高。可知，
试验钢表面锈蚀痕迹轻微。由腐蚀质量损失率和宏 稀土元素镧可以促进腐蚀产物Fe 3 O 4 、α-FeOOH和
观腐蚀形貌可知，添加镧后试验钢的耐腐蚀性能优 γ-FeOOH的生成， 增强其对基体的保护作用 ［13］ 。
于未添加镧时试验钢。 由图7可以看出： 未添加镧时试验钢表面的腐蚀
由图5可以看出：未添加镧时试验钢表面腐蚀 产物粘结成块状且较厚重，与钢基体结合不紧密，部
产物颗粒较大且松散，与基体的结合力差，容易脱落； 分发生脱落，失去腐蚀产物保护的钢基体腐蚀严重；
添加镧后试验钢表面腐蚀产物颗粒细小且致密，与 添加镧后试验钢的腐蚀产物较为轻薄，与钢基体的
基体的结合力强，不容易脱落。未添加镧时试验钢 结合较为紧密，未发生脱落，保证了对钢基体的保护
的腐蚀产物层较厚，且腐蚀产物层中发现明显的裂 作用。稀土元素镧可以提高Q355B钢的耐腐蚀性能，
纹，表明腐蚀产物层与基体结合差，易脱落；与基体 可以从以下两个方面解释：一方面，加入稀土元素镧
结合处的腐蚀产物呈不规则形状，尖角处应力集中 能够将试验钢中带尖锐棱角的夹杂物改性为球状夹
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