[發明專利]一種低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202011603075.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112795844B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 李昭東;曹燕光;陳潤農;雍岐龍;楊忠民;陳穎;王慧敏
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;中聯先進鋼鐵材料技術有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 吳利芳

本發明公開了一種低碳Cr?Ni系高強度耐蝕鋼及其制備方法，屬于耐蝕鋼技術領域，解決了現有技術中耐蝕鋼不能滿足多種腐蝕環境的問題。低碳Cr?Ni系高強度耐蝕鋼的合金成分以質量百分比計：C：0.01％?0.03％，Cr：3.0％?10.0％，Ni：1.0％?2.0％，Si：0.1％?0.5％，Mn：0.5％?1.0％，P：0.04％?0.10％，S：≤0.005％，N：0.02％?0.06％，Cu：0.2％?0.5％，余量為Fe及不可避免的雜質。本發明的低碳Cr?Ni系高強度耐蝕鋼的力學性能優良，耐海洋大氣腐蝕性能、耐工業大氣腐蝕性能和耐海水腐蝕性能優良。

技術領域

本發明屬于耐蝕鋼技術領域，特別涉及一種低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼及其制備方法。

背景技術

腐蝕是金屬材料領域的三大失效形式之一，根據宏觀的統計，所有金屬材料每年因腐蝕損失約1％的重量，這種損失在熱帶、海洋的環境中更加嚴重。從全球來看，腐蝕帶來的經濟損失約占國家經濟總量的3％-4％?；诟g造成的巨大經濟損失，研究人員也提出了一系列的防護措施，如耐蝕涂層(環氧與金屬涂鍍層)、添加緩蝕劑、電化學保護等手段，但是這些方法都存在或多或少的缺點，如耐蝕涂鍍層雖然可以有效延緩腐蝕進程，但成本較高，一旦涂鍍層表面出現缺陷，反而會進一步加速腐蝕。不銹鋼具有優異的耐蝕性能，但是大量合金元素的添加使得其無法在我國龐大的工程建設領域廣泛應用，而低合金耐蝕鋼因其較低的耐蝕合金含量、優異的力學性能和較好的耐蝕性能而受到越來越多的關注，應用領域不斷擴大，對其耐蝕性能也提出了越來越高的要求。

目前國內外關于良好綜合性能耐候鋼的品種和相應工藝流程已經有很多的專利，但大多存在一些如耐蝕性能不足、成本過高或工藝復雜等問題而無法滿足大量生產和實際應用的需要。如國外比較早的高耐鋼鋼板(JP04235250A日本專利1992)和超低碳貝氏體耐候鋼(US63 1 5946美國專利2001)等幾個專利，以及國內邯鋼于2018年公開的“一種橋梁用耐候鋼Q345qDNH鋼帶及其生產方法”(CN 109097686 A)，這些專利均為低Cr(0.7wt％)的耐候鋼，無法滿足更苛刻環境(如海洋大氣環境或沿海工業大氣環境)的服役要求。基于低Cr耐候鋼耐蝕性能不足的缺點，國內首鋼于2014年公開“一種低碳高Cr高N強耐腐蝕性用鋼及其生產方法”(CN 103540871 A)，該耐候鋼耐蝕性能得到大幅度提高，但Cr的添加量在6-13％，合金成本也隨之提高，同時高N的要求也并非大多數鋼廠可以滿足。由以上分析可看出，現有的耐候鋼品種仍有很大的改進空間，同時隨著我國基礎建設事業的發展，鋼結構的服役環境也發生很大的變化，耐蝕鋼的耐蝕性能很大程度上受外部環境因素的影響，如溫度、濕度和污染物等，但是開發每種特定環境專用的耐蝕鋼品種前期投入大而且研發周期長，因此滿足多種腐蝕環境使用的耐蝕鋼應用前景廣闊。

發明內容

鑒于以上分析，本發明旨在提供一種低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼及其制備方法，用以解決現有技術中耐蝕鋼不能滿足多種腐蝕環境的問題，在滿足力學性能的基礎上保證耐蝕鋼滿足多種腐蝕環境。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一方面，本發明提供了一種低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼，所述低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼的合金成分以質量百分比計：C：0.01％-0.03％，Cr：3.0％-10.0％，Ni：1.0％-2.0％，Si：0.1％-0.5％，Mn：0.5％-1.0％，P：0.04％-0.10％，S：≤0.005％，N：0.02％-0.06％，Cu：0.2％-0.5％，余量為Fe及不可避免的雜質。

進一步的，所述低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼的合金成分以質量百分比計：C：0.015％-0.027％，Cr：3.3％-9.8％，Ni：1.1％-1.9％，Si：0.1％-0.40％，Mn：0.5％-1.0％，P：0.04％-0.09％，S：≤0.005％，N：0.025％-0.058％，Cu：0.25％-0.48％，余量為Fe及不可避免的雜質。

進一步的，所述低碳Cr-Ni系高強度耐蝕鋼的微觀組織為鐵素體+回火馬氏體組織。