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钢轨的腐蚀问题关乎铁路运营效益和安全等重大问题以及导致运输系统的安全,重轨钢腐蚀性同强度、硬度、耐磨性一样重要。通过模拟大气环境对U71Mn重轨钢的腐蚀行为研究,为大气环境中U71Mn重轨钢的耐腐蚀性能研究提供理论依据。选用NaHSO3腐蚀介质进行干湿交替室内加速腐蚀试验,分别进行长期（72、120、240、360和480h）和初期（0、10、30和60min）腐蚀,并使用场发射电镜、X射线衍射、电化学站等仪器,分析了不同片层间距珠光体组织在模拟大气环境中的腐蚀形貌、锈层结构和腐蚀产物以及锈层的电化学特性。随着珠光体平均片层间距减小,U71Mn重轨钢耐腐蚀性能提高。当珠光体平均片层间距减少到155nm时,钢基体表面腐蚀形式以点腐蚀转变为均匀腐蚀为主。电化学结果表明,对于未腐蚀钢基体,随珠光体平均片层间距减小,腐蚀电流密度也减小。对进行腐蚀试验钢基体,珠光体片层间距减小到241nm时,腐蚀电流密度降低0.2mA·cm-2,然而,随着平均层间间距进一步减小到155nm时,腐蚀电流密度是先增大后降低趋势。随初期腐蚀时间增加,珠光体片层间距减小,自腐蚀电位和电荷转移电阻分别增大,表明珠光体平均片层间距减小对腐蚀的抑制作用越强,而腐蚀60min时,电荷转移电阻出现下降现象,有可能是珠光体片层的坍塌的原因。不同片层间距珠光体组织的U71Mn重轨钢在模拟大气环境中,随腐蚀时间延长,四种不同片层珠光体组织腐蚀速率明显下降,腐蚀240h后,腐蚀速率下降减弱。在相同的腐蚀环境中,锈层成分均含有α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3O4。随珠光体片层间距减小,腐蚀产物中最先出现了少量α-Fe2O3,但锈层形貌较致密。此外,在模拟大气环境中,腐蚀72h-240h时,珠光体片层间距为155nm试样,自腐蚀电流密度Jcorr最低,但呈上升的趋势,自腐蚀电位Ecorr最高。珠光体片层间距为446nm的试样,自腐蚀电流密度Jcorr呈下降的趋势,自腐蚀电位Ecorr呈上升趋势,腐蚀240h时,自腐蚀电位Ecorr最大。处于中间的试样,Ecorr差别不大。随腐蚀时间增长,珠光体组织片层间距减小,形成致密的保护性锈层的时间提前,内锈层厚度和致密性明显提高,有利于阻碍O2和腐蚀介质的进入,有利于提高抗大气腐蚀性。