[發明專利]具有改善的含鹽環境耐候性能的鋼產品

有效

• 申請號: 201080065812.4
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102884214A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 約阿希姆·安東尼森;埃迪·德格雷夫;朱利特·亞歷山德拉·梅希亞戈麥斯
• 申請（專利權）人: 安賽樂米塔爾研發有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

技術領域

本發明涉及鋼種及其制成的產品，其在暴露于富氯環境中時表現出耐腐蝕性的增強。這些鋼材被稱為耐候鋼(耐大氣腐蝕鋼)。

背景技術

對耐候鋼的研究和記載已經有一段時間。耐腐蝕性是由暴露于外界環境中時在鋼材表面形成的銹蝕層導致的。增強這類耐候性能的傳統的合金化元素為Cu、P、Cr和Ni。然而，傳統耐候鋼在含有Cl離子的環境即海洋環境或海邊環境中被證明是無效的。已觀察到Cl離子使一些形成保護氧化物層的穩定組分變得不穩定。已提議的解決該問題的方案主要在于改變鋼材的組分。迄今為止取得的最好結果是通過應用明顯較高水平的Ni而獲得的。然而，這需要高含量的Ni，而考慮到Ni的價格在鋼的商業開發中是非常關鍵的參數，該方案被認為不理想，出現了對Ni解決方案的替代方案的需求。

JP2006118011中描述了一個解決方案，是以包含下列成分的鋼的組成形式：C、Al、Si、P、Ni、Cu、N，以0.03wt％至0.5wt％的量添加的Sn和/或Sb，以及Ti、Nb、Mo、W、V、Ca或Mg的一種或更多種，其中Ni/Cu的質量比小于或等于0.5。含鹽環境中的耐候性能主要通過Sb和/或Sn的存在而獲得，其在鋼處于潮濕和含鹽環境時通過與Fe³⁺離子反應穩定Fe²⁺的量，所述Fe³⁺是由Fe²⁺氧化生成。然而，由于下述各種原因，Sn和/或Sb的使用是不利的：

·Sn和Sb均對熱延性有不利影響，因為它們降低了高溫下奧氏體中Cu的溶解度

·Sb對焊縫韌性有不利影響

·Sn不能在精煉過程中從鋼中去除

·Sb導致形成銻化三氫(SbH₃)——一種有毒且可燃的化合物——的風險。

發明目的

本發明的目的在于提供耐候鋼，其與傳統耐候鋼具有同一數量級的Ni含量，但其在海洋環境或海邊環境中具有增強的耐腐蝕性，以及優秀的機械性能。

發明內容

本發明涉及在所附權利要求書中公開的鋼產品。本發明特別涉及主要獨立權利要求中公開的鋼產品，其適用于戶外環境，特別是含鹽環境中。本發明的鋼產品可以是任何類型的建筑構件如鋼板(sheet)或鋼梁(beam)。特別是，本發明涉及一種鋼組合物，其特征為具有如下成分(以wt％計)：

-0.03至0.2之間的碳，

-0.5至2之間的錳，

-0至0.5之間的銅，

-0至0.1之間的Ti，

-0至0.5之間的Cr，

-0至0.2之間的鎳，

-0至0.1之間的鈮，

-0至0.01之間的氮，

-0至0.01之間的硫，

-0至0.01之間的磷，

-高于0且最高1.5的鋁，

-0.25至1.5之間的硅，

余量為Fe和偶然雜質，其中Al和Si的總水平高于約0.85wt％。

根據一個優選的實施方案，Cu、Ti、Cr、Ni和Nb具有如下較窄的范圍(以wt％計)：

-0.2至0.4之間的銅，

-0.01至0.07之間的Ti，

-0.2至0.5之間的Cr，

-0.1至0.2之間的鎳，

-0.02至0.1之間的鈮。

根據優選實施方案，根據本發明的鋼產品不包含Sn和Sb。

具體實施方式

本發明涉及耐候鋼類型的鋼產品，即暴露在外部環境中給定的時間后表現出增強的耐腐蝕性的產品。

根據本發明，該鋼產品限定為由以下成分組成(以wt％計)的組合物：

-0.03至0.2之間的碳

-0.5至2之間的錳

-0至0.5之間的銅

-0至0.1之間的Ti，

-0至0.5之間的Cr，

-0至0.2之間的鎳，

-0至0.1之間的鈮，

-0至0.01之間的氮，

-0至0.01之間的硫，

-0至0.01之間的磷，

-高于0且最高1.5的鋁，

-0.25至1.5之間的硅，

余量為Fe和偶然雜質，其中Al和Si的總水平高于約0.85wt％。上面所用的詞語“......至......之間”應理解為包括被討論的所述范圍的邊界。