什么是耐候鋼
耐候鋼是指通過添加少量合金元素,使其在大氣中具有良好耐腐蝕性能的低合金高強度鋼。耐候鋼的耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2～8倍,并且使用時間愈長,耐蝕作用愈突出。耐候鋼除具有良好的耐候性外,還具有優(yōu)良的力學、焊接等使用性能,廣泛用于鐵道車輛、橋梁和集裝箱。
耐候鋼原理
鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后，使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發(fā)展，保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm～100μm厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好，由于這層致密氧化物膜的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發(fā)展，大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝，而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系，也是一個可融入現(xiàn)代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的鋼系。
耐候鋼制造工藝
耐候鋼一般采用精料入爐-冶煉(轉爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線。在冶煉時，廢鋼隨爐料一起加入爐內(nèi)，按常規(guī)工藝冶煉，出鋼后加入脫氧劑及合金，鋼水經(jīng)吹氬處理后，隨即進行澆鑄，吹氬調溫后的鋼水經(jīng)連鑄機鑄成板坯。由于鋼中加入稀土元素，耐候鋼得到凈化，夾雜物含量大為減少。（稀土元素是極其活潑的元素,是很強的脫氧劑和脫硫劑,主要對鋼起凈化作用。稀土元素可細化晶粒,改變鋼中夾雜物的狀態(tài),減少有害夾雜物的數(shù)量,降低腐蝕源點,從而提高鋼的抗大氣腐蝕性能）
不同耐候性元素對不同環(huán)境下的腐蝕作用不一樣,例如鉬對降低工業(yè)大氣腐蝕速率有效,但對海洋性大氣的抗腐蝕作用不明顯,因此根據(jù)腐蝕環(huán)境的不同,耐候鋼向專用性、特殊用途化發(fā)展,其成分體系也相應發(fā)生變化,以提高耐候性元素加入的有效性和應用效率。耐海水腐蝕鋼、耐海洋性氣候腐蝕鋼、耐酸性氣候腐蝕鋼和耐熱帶氣候腐蝕鋼等專用鋼種是這一類鋼種的代表。因此耐候鋼也應該向多樣化方向發(fā)展。
表面處理技術也可以提高耐候鋼的性能。開發(fā)與耐候鋼基體相匹配的涂層材料,其耐腐蝕效果將成倍提高。
結 語
耐候鋼的耐腐蝕性能和經(jīng)濟性決定了耐候鋼是有生命力的鋼鐵材料。在今后耐候鋼的研究中,一方面應注意借鑒國外先進經(jīng)驗,另一方面應立足于我國的特有資源優(yōu)勢和已有的技術優(yōu)勢,著重開發(fā)適合我國環(huán)境、地區(qū)特點的高效、高品質耐候鋼及其表面銹層快速穩(wěn)定化處理技術。
--本文摘自鋼鐵研究學報
冀公網(wǎng)安備13050002001422號