[发明专利]一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺

说明书

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺，在冶炼低碳钢板坯工段完成后添加磁处理工段，得到磁处理板坯，再对磁处理板坯进行轧制，对轧制后的板坯进行连续退火工艺得到低碳钢半成品，再对低碳钢半成品的表面进行激光冲击工艺得到高耐腐蚀的低碳钢。本发明工艺使得最终的低碳钢在pH值为3.0，浓度为0.056mol/L的醋酸溶液中的腐蚀速率达到最优，腐蚀速率的平均降低量为11.45％。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺。

背景技术

低碳钢的主要成分为Fe、C元素，通常经过热处理得到回火低碳马氏体、珠光体或铁素体渗碳体组织，其屈服强度300～1200MPa，在船舶、桥梁、车辆、锅炉等领域有广泛的应用。

腐蚀破坏是低碳钢材料在使用过程中发生的一种常见破坏形式，其可对低碳钢造成巨大的直接损失，是材料科学中亟待解决的一个重要问题。腐蚀的原因是低碳钢材料与环境介质(如水、汽、空气、气、煤气等其他类似物)的化学和电化学反应。改善低碳钢材料的耐腐蚀性能有助于延长由低碳钢制成的结构的使用寿命，从而达到节省能源，充分发挥低碳钢材料潜力的目的。

目前，已经有学者对低碳钢焊接接头的耐腐蚀性能的改善进行了一些研究，但是对低碳钢材料整体的耐腐蚀性能改善的研究还未见报道。因此，有必要对低碳钢材料整体的耐腐蚀性能改善进行探索性研究。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题，提供了一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺，在保证低碳钢固有的塑性和韧性的同时，有效提高了低碳钢材料的耐腐蚀性能，能够延长低碳钢材质结构的使用寿命，达到节省能源，充分发挥低碳钢材料潜力的目的。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺，在冶炼低碳钢板坯工段完成后添加磁处理工段，得到磁处理板坯，再对磁处理板坯进行轧制，对轧制后的板坯进行连续退火工艺得到低碳钢半成品，再对低碳钢半成品的表面进行激光冲击工艺得到高耐腐蚀的低碳钢。

进一步地说，所述的低碳钢由以下质量百分比组成：碳0.06-0.22％，硅0.04-0.09％，锰0.05-0.45％，磷0.03-0.05％，硫0.01-0.03％，余量为铁。

进一步地说，所述的磁处理工段的磁场方向平行于待磁处理板坯的表面。

进一步地说，所述的磁处理工段中，采用低频间歇磁场进行处理，每平方板坯的磁场的频率为3.0-5.5Hz，处理时间为8-15min。

进一步地说，所述的磁处理工段是采用磁处理装置对板坯表面进行磁处理，所述的磁处理装置包括磁处理专用电源和磁轭，所述的磁轭和磁处理专用电源通过线圈连接，所述的线圈缠绕在磁轭上，所述的线圈的两端分别连接磁处理专用电源的正负极。

进一步地说，所述的磁轭为U型磁轭。

更进一步地说，所述的激光冲击工艺参数为激光脉宽10-20ns，光斑直径3-5mm，冲击能量8-18J。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种高耐腐蚀的低碳钢的制备工艺，在冶炼低碳钢板坯工段完成后添加磁处理工段，即在轧制工段之前添加磁处理工段，低碳钢板坯在磁场的作用下，耐腐蚀性能有所改善，通过优化磁场的工艺参数和磁场的形式，将低碳钢的耐腐蚀性能最优化，从而增加低碳钢使用寿命。再结合低碳钢半成品的表面进行激光冲击工艺，使得最终的低碳钢在pH值为3.0，浓度为0.056mol/L的醋酸溶液中的腐蚀速率达到最优，腐蚀速率的平均降低量为11.45％。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明中磁处理装置的结构示意图；