一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114959452A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210444396.3C21D1/18(2006.01)(22)申请日2022.04.25C21D8/02(2006.01)(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人王长罡李超马荣耀刘晨董俊华(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234专利代理师张志伟(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/42(2006.01)C22C38/44(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢及其制备方法(57)摘要本发明属于耐候钢技术领域，具体地涉及一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢及其制备方法，主要用于铁道、桥梁、塔架等长期暴露在近海岸高Cl‑沉降量部位的海洋大气中使用的钢结构。该耐候钢的合金成份及重量百分比含量为：C：0.03％～0.07％、Si：0.35％～0.55％、Mn：0.2％～0.4％、S≤0.008％、P≤0.01％、Cu：0.35％～0.45％、Ni：4.5％～6.0％、Cr：0.3％～0.4％、Mo：0.1％～0.2％、RE:0.03％～0.05％，其余为Fe。本发明通过提高Ni元素含量来强化耐候钢锈层的离子选择性，通过适当添加Cr、Mo和La、Ce等稀土元素来提高锈层的致密性，从而提高其在近海岸强盐雾海洋大气环境中的耐候性能。CN114959452ACN114959452A权利要求书1/1页1.一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢，其特征在于，按重量百分比计，该耐候钢的化学成分为:C：0.03％～0.07％、Si：0.35％～0.55％、Mn：0.2％～0.4％、S≤0.008％、P≤0.01％、Cu：0.35％～0.45％、Ni：4.5％～6.0％、Cr：0.3％～0.4％、Mo：0.1％～0.2％、RE:0.03％～0.05％，其余为Fe。2.一种权利要求1所述的耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照化学成分进行冶炼得到钢坯，再经锻造成方坯状，然后热轧成薄板状；(2)将锻造方坯加热至奥氏体化温度，加热温度1180℃～1220℃，保温0.5h～1h，使之完全奥氏体化；(3)选择在奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1120℃～1150℃，经6～8道次轧制后，再在终轧温度800℃～850℃区间轧制；(4)轧后采用超快速冷却系统将耐候钢冷却至室温，之后将耐候钢加热至780～830℃并保温30～50min，淬火至室温；(5)先在680℃±20℃保温1h，进行亚温淬火处理，然后在620℃±20℃保温0.5～2h，获得QLT热处理状态耐候钢。3.按照权利要求2所述的耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢的制备方法，其特征在于，耐候钢组织主要为回火马氏体组织和逆转奥氏体组织。4.按照权利要求2所述的耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢的制备方法，其特征在于，耐候钢屈服强度为450～600MPa，抗拉强度为570～680MPa，延伸率≥18％，‑20℃AKV≥250J。2CN114959452A说明书1/6页一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢及其制备方法技术领域[0001]本发明属于耐候钢技术领域，具体地涉及一种耐近海岸强盐雾海洋大气环境腐蚀的耐候钢及其制备方法。主要用于南海近海岸等强盐雾海洋大气环境中的铁道、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。背景技术[0002]开发海洋资源和建设海洋设施是我国“海洋强国”的基本国策。作为中国海区中面积最大、资源最丰富、战略地位最重要的海域，南海的建设开发十分紧迫。然而，南海环境具有高湿、高热、高盐及强紫外线多因素耦合的特点，腐蚀性十分严酷，材料腐蚀问题十分突出，尤其是海岸线附近的强盐雾位置，腐蚀性更为苛刻。因此，低合金结构钢的耐蚀性将成为该地区钢结构设计的重要指标，发展耐海洋大气腐蚀的耐候钢是解决该问题的重要手段。[0003]目前，耐候钢的发展已经有近90年的历史，1933年美国的U.S.Steel公司首先开发了Cor‑Ten系列钢，在具备高强度的同时，该钢种显示出优良的耐大气腐蚀性能。此后，在Cor‑Ten系列耐候钢的基础上，各国钢铁公司纷纷开发出品种繁多的系列耐候钢。我国主要的耐候钢品种包括攀钢集团开发的09CuPRE、济南钢铁公司开发的09MnNb、武钢集团开的09CuPTi、鞍钢集团开发的08CuPVRE及宝钢的B480GNQP等等。常规的耐候钢设计通常是以大陆性气候环