[发明专利]一种含Ti耐海水腐蚀钢带及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于低合金钢生产制造领域，尤其涉及一种含Ti耐海水腐蚀钢带及其制备方法。

背景技术

海洋是21世纪世界政治、经济、军事竞争的制高点。以最大限度利用海洋为目的的海洋科学研究、海洋技术开发等已上升到各国最高层次的战略性规划与决策范畴。党的十八大报告提出了“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的发展战略。提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国，必须发展海洋工程装备，开发先进海洋材料及其应用技术，尤其是用量较大的先进钢结构材料的研究和开发。

由于海洋大气海水等介质强烈的腐蚀能力，不宜采用传统低合金钢用于海洋平台、海上风电场等大型结构的建造，但是传统的不锈钢则会带来高昂的成本。传统耐候钢产品由于成分体系中含有较多的昂贵的金属元素Cr、Ni，同时含有较高的C，使焊接性能及耐腐蚀性能下降，同时生产成本偏高，制约了耐候钢的发展与应用。采用低合金成分的耐腐蚀钢，可在不大幅提高成本的前提下，显著提高耐腐蚀性能，因而低合金耐腐蚀钢在海洋工程中得到了广泛应用。而广泛使用的低合金钢或微合金钢，长期使用于海洋环境的海洋工程材料除了涂装和阴极保护方式外，主要通过添加如Cu、P、Cr、Ni等各种微合金元素来提高钢材的强度韧性和耐蚀性。各种微合金元素的保护方式虽然被广泛研究，但是对于含Ti的微合金钢，Ti的加入对钢材的晶粒细化和析出强化研究者甚多，对于含Ti耐候钢的研究，特别是针对高Ti无Ni、Cr含量耐候钢的耐蚀性能和机理的研究，没有系统的被提出和报道。因此，开发海洋工程用钢新产品含Ti耐海水腐蚀钢具有显著的经济效益和社会效益。

迄今国内耐海水钢及其制造方法申报多项专利。

例如，公开号CN1013192993A，一种耐海水腐蚀钢及其生产工艺，介绍了一种Cr-Mo-Al系的耐海水腐蚀钢，不添加Ni元素，一定程度的降低了成本，且保证了耐腐蚀性能。但较高的Al含量(0.45～0.6％)会带来一系列问题，钢水冶炼难度大，易使钢钢板内部质量不合格，而且会使钢板强度降低。而且该钢也未添加Cu元素，会存在同上的问题。

公开号CN102534378 A的专利，介绍了一种金相组织均匀的耐海水腐蚀的结构用钢及其生产方法。该钢加入了少量的微合金元素Ti≤0.0048％，而碳含量较高(0.05～0.45％)，微量的Ti元素会完全被碳元素固定，但因为碳含量较高，会有一部分渗碳体析出，很难完全获得金相组织均匀的显微组织，影响钢材的耐腐蚀性能。而且该钢没有加入耐腐蚀性良好的Cu元素，不能保证其在海洋环境结构件的耐蚀性能，势必会影响其耐腐蚀性能。

公开号CN 103741057 A，一种低密度高耐海洋环境腐蚀钢板及其生产工艺，介绍了一种含铝0.1～2.0％的低密度钢，降低了钢板的密度，实现了结构减重。但是该钢板添加极少量0.04％左右的Cu元素，没有达到耐腐蚀要求的0.2～0.4％的Cu的添加量，而是添加了Cr、Ni、Al总含量在0.3～1.5％左右合金元素来提高耐腐蚀性能，这样不但会提高材料的成本，而且耐腐蚀性能不能达到与添加Cu元素相当的耐腐蚀效果。

公开号CN 101029372A，一种耐海水腐蚀钢及其生产方法，介绍了一种Cu-Cr-Mo系及微Ca(0.0015～0.004％)处理的耐海水腐蚀钢，不添加贵重金属Ni元素，降低了成本，但加入微量的Ca，虽然可以提高钢的耐蚀性能而且也有利于提高钢的韧性并保证力学性能的各向同性，但在冶炼方面加入Ca是很困难的，而且含量很难控制，很难实现。介绍了一种采用超低碳(0.01～0.04％)加Cu、Cr、Ni、Nb、Ti等元素的成分设计方案，采用两阶段轧制，轧后空冷到室温，然后进行淬火及回火的热处理工序进行生产。虽然得到了较高的屈服强度及较好的耐腐蚀性能，但无法满足热轧态供货，增加了后续的热处理工序，生产周期长，生产成本高。

公开号CN 103966509A，一种耐海洋环境腐蚀的钢板及其制备方法，介绍了一种碳含量0.1～0.16％的低碳耐蚀钢，碳含量相对不低，通过高温大压下生产出铁素体组织，但铁素体晶粒较为粗大，屈服强度很难达到500MPa。该发明提及通过钙处理技术改善夹杂物类型从而改善耐腐蚀性能，但发明中并未提及钙的含量及添加方法，这两点恰好是难点。

公开号CN 101319293 A，一种耐海水腐蚀钢及其生产工艺，介绍了一种Cr、Mo、Al系耐蚀钢。该钢板锰的含量较低，因此屈服强度较低，在295～380MPa，难以满足现今对高强度耐候钢的需求。

发明内容