[發明專利]一種用于橋梁結構的耐候鋼

在審

• 申請號: 201710846721.8
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107641766A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 陳辰;黃海峰;楊明
• 申請（專利權）人: 蕪湖鐵路橋梁制造有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/08;C22C38/42;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/46
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司11614
• 代理人: 張清芳

技術領域

本發明屬于冶金領域，更具體地，涉及一種用于橋梁結構的耐候鋼。

背景技術

耐候鋼，即耐大氣腐蝕鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系 列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優質鋼的強 韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的 2-8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5-10倍。同時，它具有耐銹，使構件抗腐蝕延 壽、減薄降耗，省工節能等特點。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔 架、光伏、高速工程等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。用于制造集裝箱、 鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設備中含硫化氫腐 蝕介質的容器等結構件。

與不銹鋼相比，耐候鋼只有微量的合金元素，諸如磷、銅、鉻、鎳、 鉬、鈮、釩、鈦等，合金元素總量僅占百分之幾，而不像不銹鋼那樣，達 到百分之十幾，因此價格較為低廉。

耐候鋼一般采用精料入爐-冶煉(轉爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精 煉-低過熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線。在冶煉時，廢鋼隨爐 料一起加入爐內，按常規工藝冶煉，出鋼后加入脫氧劑及合金，鋼水經吹 氬處理后，隨即進行澆鑄，吹氬調溫后的鋼水經連鑄機鑄成板坯。由于鋼 中加入稀土元素，耐候鋼得到凈化，夾雜物含量大為減少。

耐候鋼，作為新一代先進鋼鐵材料，耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的 2-5倍，并且使用時間愈長，耐蝕作用愈突出。由于具有耐銹、免涂裝、減 薄降耗，省工節能等特點，可以應用到建筑、車輛、橋梁、塔架等長期暴 露在大氣中使用的鋼結構，也可以用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、 海港建筑、采油平臺等結構件。

鋼鐵工業的發展規劃，顯示我國耐候鋼需求用量逐漸增多，在鐵路、 公路、電力塔架建設等方面凸顯。在美國、日本等發達國家，耐候鋼已經 得到了廣泛應用。我國耐候鋼起步較晚，但隨著國民經濟的迅速發展，耐 候鋼的應用已引起國內有關部門的高度重視，所以耐候鋼及其防腐蝕的研 發和升級，具有重要現實意義，同時也有利于促進鋼鐵行業產品結構的升 級。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術普碳鋼的后期維護費用較高的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種用于橋梁結構的耐候鋼，該高強 耐候鋼包括C：0.01-0.06wt％、Si：0.12-0.25wt％、Mn：0.7-1.3wt％、P： 0.005-0.02wt％、S：0.002-0.005wt％、Cu：0.1-0.8wt％、Ti：0.06-0.79wt％、 Nb：0.035-0.052wt％，V：0.025-0.080wt％、Als：0.015-0.060wt％，余量為 鐵和雜質。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括Cr：0.1-0.5wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括Cr：0.4-0.5wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括Ni：0.15-0.35wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括Ni：0.30-0.35wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括N：10×10^-6wt％～40 ×10^-6wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括N：35×10^-6wt％～40 ×10^-6wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括O：10×10^-6wt％～20 ×10^-6wt％。

作為本發明優選的實施方式，所述耐候鋼還包括H：2×10^-6wt％～3× 10^-6wt％。

本發明中，耐候鋼原理為：

鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后，使鋼材表面形成致密和附著 性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發展，保護銹層下面的基體，以減 緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50-100μm厚的非晶態尖晶石 型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好，由于這層致密氧化物膜的存在， 阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展， 大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用 或簡化涂裝，而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個 可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系。