[發明專利]防腐蝕鋼材及其鍛造工藝

在審

• 申請號: 201710126759.8
• 申請日: 2017-03-04
• 公開（公告）號: CN107043896A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 蔣培麗
• 申請（專利權）人: 蔣培麗
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/60;C22C38/02;C22C38/04;C21C5/52;C21C7/10;C21C7/072;C21D1/18;C21D1/613
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 倪志華

技術領域

本發明涉及鋼材料，特別涉及一種防腐蝕鋼材及其鍛造工藝。

背景技術

南海諸島屬于海洋性氣候，雨量充沛，終年高溫、高濕、高鹽。世界各強國都想將南海諸島據為己有，紛紛在南海諸島建立自己的軍事基地，但是部署在這類島嶼上的戰機面臨鹽霧腐蝕、潮濕天氣和臺風考驗，戰艦機所用的合金材料在選擇上要充分考慮上述因素，比如很少使用鎂合金，不同金屬接觸點必須采取防電化腐蝕措施，鋁合金等金屬與碳纖維復合材料連接處也需要采取防護措施，為防濕氣侵入機體蜂窩結構，通常使用無孔蜂窩芯等，因此，亟待需要研發制備防潮濕、防煙霧、防霉菌的三防措施的合金材料。

目前，現有專利中申請公布號為CN103422031B的中國專利公開了一種耐腐蝕鋼材料，包含了碳為3.8wt％～4.1wt％、鉻為0.7wt％～0.8wt％、釩為0.25wt％～0.35wt％、鈧為0.1wt％～0.2wt％、鍶元素0.3wt％～0.5wt％、鎳為11wt％～15wt％、余量為鐵，該鋼板具有優異的耐磨損、抗腐蝕和耐摩擦性能。

類似上述具有優異的耐腐蝕與高強度的鋼材屢見不鮮，但是能夠應用于南海特殊環境的專用鋼材目前還很少見，市面上現有的鋼材在高溫、高濕以及高鹽環境下，表面很快出現大量的斑跡、霉菌等，產生斑跡、霉菌的鋼材容易導致應力集中，減少鋼材的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠適用于高溫、高濕以及高鹽環境，具有較長使用壽命的防腐蝕鋼材。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種防腐蝕鋼材，包括如下重量百分比的組分：碳元素0.01～0.03％，硅元素0.2～0.4％，錳元素0.5～1.0％，磷元素≤0.012％，硫元素≤0.005％，鉻元素14.0～16.0％，鎳元素9.0～11.0％，鉬元素0.1～0.2％，鈮元素0.2～0.3％，鋯元素0.4～0.6％，其余為鐵元素。

本發明進一步設置為包括如下重量百分比的組分：碳元素0.02～0.025％，硅元素0.2～0.28％，錳元素0.6～0.7％，磷元素≤0.010％，硫元素≤0.005％，鉻元素15.0～15.3％，鎳元素10.2～10.6％，鉬元素0.13～0.15％，鈮元素0.21～0.23％，鋯元素0.46～0.49％，其余為鐵元素。

本發明進一步設置為包括如下重量百分比的組分：碳元素0.023％，硅元素0.26％，錳元素0.68％，磷元素0.008％，硫元素0.004％，鉻元素15.3％，鎳元素10.4％，鉬元素0.14％，鈮元素0.23％，鋯元素0.47％，其余為鐵元素。

通過采用上述技術方案，上述技術方案是以超低碳合金為設計基礎，通過增加Cr、Ni的含量，在氧化性介質作用下，鋼材表面能生成厚度約為10nm的氧化膜，緊密附著在鋼材表面上，鉻元素、鎳元素與鋼材表面的碳元素結合形成碳化鉻、碳化鎳，大大提高了鋼材的耐濕與耐蝕性，而且，鉻能夠提高鋼材的電極電位，減少微電池數目，進一步提高鋼材的耐蝕性，高鉻鎳含量的鋼材不但耐腐蝕性好，而且硬度較高，耐熱性與耐磨性均較好；向高鉻鎳鋼材中加入重量百分比為0.2～0.3％的鈮元素，鈮與鉻之間具有較大的原子錯配度，使鈮較難溶于固溶體中，鈮的電正性有利于鈮與鋼材表面的碳元素形成碳化鈮，從而在合金中形成初晶相和二次晶相，向鉻鈮鋼材中加入重量百分比為0.4～0.6％的鋯元素，鋯元素和氧元素有很大的親和力，在鋼材表面能夠生成一層致密的、附著力強的氧化膜，保護了鋼材表面不容易被腐蝕，由于鈦是具有優異鈍化性的金屬，且在315℃以下均能保持氧化膜具有鈍化的特性，有些機械磨損也會很快自愈或重新再生，而且在提高鋼材表面耐高溫性、防腐蝕性能的同時，鈮、鋯元素產生了協同作用，顯著提高了鋼材表面的耐鹽霧性能，使其適用于南海島礁的室外結構和裝飾物的使用。

本發明進一步設置為包括如下重量百分比的組分：碳元素0.01～0.03％，硅元素0.2～0.4％，錳元素0.5～1.0％，磷元素≤0.012％，硫元素≤0.005％，鉻元素14.0～16.0％，鎳元素9.0～11.0％，鉬元素0.1～0.2％，鈮元素0.2～0.3％，鋯元素0.8～1.0％，鋅元素0.4～0.6％，鉀元素0.05～0.08％，氮元素0.1～0.2％，硼元素0.03～0.05％，其余為鐵元素。