[发明专利]耐大气腐蚀用钢及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于低合金耐腐蚀钢生产工艺领域，具体是指一种耐大气腐蚀用钢及其生产工艺。

背景技术

在耐大气腐蚀钢的开发中，国内外普遍的做法是在钢中加入一定量的耐蚀元素，如Cr、P、Ni、Mo、Cu等，同时尽量降低钢中的有害元素S。耐腐蚀性基本上是靠上述耐蚀元素起的作用，但是上述合金元素价格昂贵，特别是Ni、Mo等元素，非常贵重，增加了成本。并且，出于对耐腐蚀性能和外形美观的需要，对于桥梁、建筑工程结构，大多涂装使用，增加了经济成本，也限制了耐大气腐蚀用钢的大量使用。目前，国内用于修建公路桥梁和铁路桥梁的用钢量每年大约在400万吨左右。但是耐大气腐蚀桥梁钢很少，免涂装应用的耐大气腐蚀用钢则根本没有。

随着资源节约型和环境友好型两型社会的发展要求，涂装对环境带来的影响越来越受到社会的关注和限制。促使长寿命材料的发展。而免涂装的耐大气腐蚀用钢的经济和耐候的特点，正符合社会发展的需求，在略增加成本或者不增加成本的基础上，其市场潜力很大，需求量会越来越大。

基于上述思路，开发经济型的、可免涂装的新型耐大气腐蚀用钢，意义重大。同时，开展可免涂装耐大气腐蚀用钢的研究，不仅对环境和社会的发展极为有利，也会成为企业发展新的经济增长点。

现有技术中，申请号为CN200910196233.2的中国发明专利公开了一种耐候厚钢板及其制造方法。其组分及含量为C:0.06～0.09、Mn:1.10～1.50、Si≤0.30、Cr:0.40～0.70、Ni:0.20～0.50、Cu：0.25～0.50、Mo:0.05～0.15、Ti:0.008～0.018、P≤0.015、S≤0.003、Als:0.035～0.065，选择性添加B：0.0004～0.0010。采用转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、TMCP轧制等工艺生产一种强韧性匹配、低屈强比、耐大气腐蚀，特别适宜用作无涂装高层建筑、桥梁结构的耐候厚钢板。该钢通过添加较高的Ni、Mo、Cr等贵重合金元素来保证钢的耐大气腐蚀性能，而不是适量保证钢中的氧含量来提高钢的耐腐蚀性能。同时，为保证该钢的力学性能(强度和韧性)，要求较低的P含量，这会影响钢的耐腐蚀性能。

申请号为CN200910048288.9的中国发明专利公开了一种高性能建筑结构用钢及其制造方法、申请号为CN201010113848.7的中国发明专利公开了一种耐候钢板及其制造方法、申请号为CN200810013482.9的中国发明专利公开了一种桥梁用结构钢及其制造方法、申请号为CN200910312332.2的中国发明专利公开了一种耐候桥梁用高强度钢板及其制造方法。它们的设计组分中均采取添加较高含量的Ni、Mo、Cr等贵重合金元素来保证钢的耐大气腐蚀性能，成本过高。

日本NKK公司开发出具有高强度高韧性和良好焊接性能的耐候钢板“SMA570W—EX/一EG”，该钢在桥梁上应用可不用涂层保护，从而减少涂层维护。其化学成分为：C:0.08、Mn:0.85～1.10、Si：0.21、Cr:0.57、Ni:0.15～0.23、Cu：0.35、P:0.005～0.015、S:0.002。该钢含有较高的Cu、Ni合金元素，经济成本增加。另外，其P含量要求较低，耐候性仅靠Cu、Cr、Ni等元素保证，耐腐蚀性不够。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术的不足提供一种耐大气腐蚀用钢及其生产工艺，本发明的耐大气腐蚀用钢通过保证适当的氧含量来提高钢的耐腐蚀性能，成本低，耐腐蚀性好。

本发明的技术方案如下：、一种耐大气腐蚀用钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.07～0.09％、Si：≤0.30％、Mn：0.40～0.80％、P：0.035～0.060％、S：≤0.003％、O：0.0040～0.0060％、Cr：0.45～0.85％、V：0.02～0.04％、Cu：0.20～0.40％、Ni：0.08～0.15％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。

优选的，该耐候钢的耐腐蚀性指数I≥6.2，其中：

I＝26.01(％Cu)+3.88(％Ni)+1.20(％Cr)+1.49(％Si)+17.28(％P)-7.29(％Cu)(％Ni)-9.10(％Ni)(％P)-33.39(％Cu)²。

一种上述耐大气腐蚀用钢的生产工艺，其步骤包括：