[發明專利]一種在酸性條件使用的耐蝕棒材及其制造方法

在審

• 申請號: 201911031229.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110747410A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 劉祥;張瑜;金紀勇;王冬;徐曦;林東盛;劉思洋
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/38;C22C38/24;C22C38/22;C22C38/20;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D8/06
• 代理公司: 21224 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 徐喆

本發明涉及一種在酸性條件使用的耐蝕棒材及其制造方法，其化學成分按重量百分比為：C：0.15％～0.25％，Si：0.3％～0.80％，Mn：0.8％～1.60％，P：≤0.045％，S：≤0.045％，Cr：0.30％～0.45％，V：0.02％?0.05％，Cu：0.30％～0.50％，Mo：0.10％～0.30％，Sb：0.01％～0.30％，Bi：0.01％～0.30％，余量為Fe和不可避免的雜質。本發明的優點是：通過對酸性條件耐腐蝕鋼筋性能的要求以及現有鋼筋生產狀況以及產品問題的分析，結合各元素強化作用，添加合金元素Sb和Mo，生產出適合弱酸性環境下應用的耐蝕棒材。

技術領域

本發明涉及一種耐蝕棒材，尤其涉及一種在酸性條件使用的耐蝕棒材及其制造方法。

背景技術

棒材作為一種結構用鋼，廣泛應用于工程建筑、機械零件等領域，碳素鋼棒材因成本低、成材率高、強度硬度好等優良特性備受青睞，在建筑領域占主要應用地位，然而碳素鋼棒材的腐蝕性能不足嚴重影響其使用壽命，尤其在特殊應用領域，如在海洋工程建設、礦山、石油、化工、電力等環境下所用機械的軸類，普通碳素鋼的使用壽命僅不到20年，可見，腐蝕已成為影響鋼筋使用耐久性的首要原因。

很多研究者已經從改變合金成分、改善加工工藝、添加保護膜等不同角度出發做了很多工作，如增加混凝土的密實度或混凝土表面噴涂涂料提高鋼筋混凝土的耐蝕性能；采用化學防護保證鋼筋的鈍化不腐；制備不銹鋼鋼筋；制備表面鍍鋅鋼筋；鋼筋表面噴涂環氧樹脂等涂料隔絕空氣、海水等。經過改進，鋼筋的耐蝕性有了明顯提高，但仍舊存在一些弊病，或成本高昂，或性能受限，或治標不治本，真正具備較低生產成本、適合大批量生產、同時可有效提高材料耐腐蝕性能的新產品及工藝尚鮮有推廣應用，且研究條件多為弱堿性環境下耐腐蝕性能的研究，針對于抗工業大氣類酸性條件下棒材的耐蝕性能鮮有研究。

隨著空氣中SO₂排放的增多，重工業城市及工業區的建筑、公路及橋梁受到的弱酸性腐蝕較為嚴重，少數地區的酸雨更是給當地人民和建筑設施帶來安全的隱患和嚴重的財產損失。因此，研發一種酸性條件下的耐腐蝕棒材作為一全新問題具有很大的研究意義及發展的空間。

目前國內研究耐酸性腐蝕的棒材僅有幾例，其中，中國專利CN 102534381 A，一種酸性條件的耐腐蝕棒材及其制造方法，公開了通過Cu、Mn、P合金化調整Q235鋼的元素含量，生產具有良好的耐海岸工業大氣腐蝕的低成本耐候鋼；工藝簡單、成本合理，生產出的耐候棒材具有較好的耐海岸大氣腐蝕能力，但在耐酸性工業大氣方面的性能提高并不明顯。中國專利CN103233167A，一種耐工業大氣腐蝕鋼筋及其制備方法，利用現有鋼種生產裝備和適量的成分調整，生產出一種無Ni耐工業大氣腐蝕的鋼筋，此發明工藝簡單、可操作性強、取代Ni合金元素降低少許成本，通過調節工藝可得到較好表面質量的無Ni耐蝕鋼軋材，其耐蝕性能也有所提高，但其S含量的控制對冶煉難度和成本提出較高要求，并且生產過程中的強水冷卻和穿水過程會影響材料質量，縮短棒材的使用壽命。中國專利CN108286026A，一種耐工業大氣腐蝕鋼筋及其制備方法，添加80-140ppm的N元素的低合金耐腐蝕棒材成分，通過設定生產工藝，生產高強度耐酸性腐蝕鋼筋，具有較好的耐腐蝕性能，但由于添加的Cr含量較高，易產生偏析，影響材料的性能。中國專利CN109023212A，一種非晶防護耐蝕鋼筋及其制備方法，采用拉絲拉拔和超音速電弧噴涂技術制備，制備出的鋼筋孔隙率低、耐蝕性強，但其覆層原料成本較高，且復合工藝較為繁瑣，大批量生產尚有較大問題。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種在酸性條件使用的耐蝕棒材及其制造方法，經過合理設計成分，進行微合金元素的合理配合，添加添加合金元素Sb和Mo，實現批量生產在PH 4.4～4.8之間的弱酸性環境下應用的耐蝕棒材。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：