[發明專利]耐大氣腐蝕鋼

無效

• 申請號: 00121262.1
• 申請日: 2000-08-11
• 公開（公告）號: CN1280207A
• 公開（公告）日: 2001-01-17
• 發明（設計）人: 梁彩鳳;侯文泰
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16
• 代理公司: 北京科技大學專利代理事務所
• 代理人: 成光祜

本發明屬于合金鋼領域，涉及耐大氣腐蝕鋼。

通常，具有優良的機構性能和較低價格的碳鋼及低合金鋼，是常用的結構材料，但這些鋼在大氣環境中產生銹蝕。為此，人們先后開展了低合金耐大氣腐蝕的鋼的研究。

在現有的低合金耐大氣腐蝕鋼中，最典型的有高磷、銅加鎳、鉻的Cor—TenA系列和以鉻錳銅合金化為主的Cor—TenB系列。Cor—TenA系列的主要成分(重量％)如下：C≤0．12％，Mn?0．2—0．5％，Si?0．25—0．75％，Cu?0．25—0．60％，S≤0．04％，P?0．07—0．15％，Cr?0．3—1．25％，Ni≤0．65％，余為Fe。該鋼的屈服強度≥345N／mm²，抗拉強度≥490N／mm²。申請號為85108118A的發明專利申請也提供了一種耐大氣腐蝕鋼。

上述鋼種，由于具有高的磷、銅含量，以及含有鉻、鎳合金元素，提高了耐大氣腐蝕的能力，但同時高磷也帶來了低溫脆性，高銅帶來了熱軋龜裂及彎曲裂縫等，即塑性、韌性下降；另外，在合金含量較高的情況下，為了保證延塑性及焊接性能所需的碳當量，碳含量需控制在0．12％以下，這給煉鋼帶來了困難；由于合金總量高，含磷量及碳含量低，使鋼的價格提高。而且，高磷使煉鋼爐污染，對冶煉其它鋼種不利。Cor—TenB系列，合金含量也在2％以上，成本高，且成形性下降，耐大氣腐蝕性能不及Cor—TenA系列。本發明的目的在于提供一種合金元素簡單，生產工藝穩定，成本低，且耐大氣腐蝕性能優異的耐大氣腐蝕鋼。

針對上述目的，本發明所采用的技術方案是在普通碳素結構鋼化學成分的基礎上(普通碳素結構鋼化學成分(重量％)為：P≤0．045％，S≤0．045％，Cu≤0．3％，Si?0．12—0．30％，Mn?0．30—0．60％)，降低S含量的上限，提高P、Cu、Si含量的下限，并添加稀土元素RE。本發明的具體化學成分(重量％)為C?0．085—0．15％，Si?0．30—50％，Mn?0．30—0．60％，P?0．035—0．050％，S≤0．01％，Cu?0．1—0．19％，RE?0．005—0．05％，余為Fe。

本發明降低硫含量的上限，少量提高磷、銅、硅含量的下限，是基于以下原理：

大氣腐蝕是薄液膜下的電化學腐蝕過程。鋼中硫化物夾雜會成為電化學腐蝕中的微電池的陽極，加速大氣腐蝕的過程。降低硫含量的上限，減少鋼中硫化物夾雜的含量，從而減少微電池陽極，從而提高鋼的耐大氣腐蝕的能力。

銅、硅、磷在鋼的大氣腐蝕過程中能在內銹層中富集，并產生銅、硅、磷的膠體性復合物，使內銹層致密，從而阻止腐蝕的進行，提高鋼的耐大氣腐蝕性。少量提高磷、銅、硅含量的下限，一方面充分利用磷、銅、硅提高鋼的耐大氣腐蝕性的作用，同時克服了傳統耐大氣腐蝕過高磷、銅含量帶來的低溫脆性、焊接脆性、熱軋龜裂缺陷等。

加入RE的主要作用是凈化鋼液和控制夾雜物形態，使之球化，從而提高鋼的塑韌性及耐蝕性能。

與現有的耐大氣腐蝕鋼相比，本發明具有如下優點：

(1)、本發明化學成分簡單，故工藝易于穩定，通過控制原料來源，不用額外添加合金元素，便可獲得耐大氣腐蝕性能與Cor—TenA接近的碳鋼。其成本僅為普碳鋼水平，即成本低，耐大氣腐蝕性能優異。

(2)、生產工藝簡單，易于操作控制，因而不但成本低，而且生產效率高，合格率高。

(3)、由于化學成分簡單，原料來源廣，也促使降低成本。

實施例

根據本發明所述的化學成分范圍，在頂吹氧轉爐上冶煉了3爐本發明耐大氣腐蝕鋼。3爐鋼的具體化學成分如表1所示。3爐鋼經澆鑄，并軋制后取樣，按照國標GB—700—88進行機械性能試驗，試驗結果列入表2。同時還對三個爐號的鋼材取樣，進行大氣暴露試驗，試驗地點分別為污染較輕的北京、存在氯離子污染的青島、有二氧化硫的四川江津、有濕熱和嚴重氯離子污染的海南省萬寧，試驗時間4年。試驗結果分別如附圖1—附圖5所示。

為了對比，本申請還將對比例鋼號Q235—1、Q235—2、Q235—3、Cor—TenB、Cor—TenA的樣品也同時在上述四個地點進行大氣暴露試驗，試驗時間也是4年。試驗結果也分別列入附圖1—附圖5中。

附圖1為本發明鋼與對比例Q235—1、Q235—2在北京大氣暴露試驗的鋼種腐蝕曲線圖。

附圖2為本發明鋼與對比例Q235—1、Q235—2在青島大氣暴露試驗的鋼種腐蝕曲線圖。