我国耐腐蚀钢产品开发的现状及展

我国耐腐蚀钢产品开发的现状及展望摘要：本文简要介绍了耐腐蚀钢的概念，并概述了我国耐腐蚀钢产品的发展历程。国内主要钢厂耐腐蚀钢的开发情况以及未来耐腐蚀钢的发展方向。关键词：耐腐蚀钢前言钢铁材料广泛应用在建筑、桥梁、造船、车辆等领域中，钢材的使用环境条件复杂，对钢的应用提出各种各样的要求，如铁路车辆的防锈性、船壳及海上石油平台用钢的腐蚀等都会涉及到钢的耐腐蚀性问题。生水用于家用电器和餐具，由于在室温环境下使用而腐蚀性较弱，但船壳和海上建筑周围环境的腐蚀性要强些，高温蒸汽和发电机环境下的腐蚀性更强。石油化工厂由于涉及高温酸性环境、汽车涉及含盐的环境，也属于高腐蚀环境。由于环境中的腐蚀现象十分普遍，对耐腐蚀材料的要求不尽相同，因此开发出满足环境要求的钢铁产品的重要性是不言而喻的。我国耐腐蚀钢的分类主要是按照周围环境及引起腐蚀的介质来划分的，基本上可分为耐候钢和耐硫酸露点腐蚀钢，其中耐候钢又包括耐大气腐蚀钢和耐海洋腐蚀钢。从20世纪60年代开始，科研人员先后在干燥风沙、工业大气、低洼湿地、东海海域等不同环境进行了一系列的暴露试验，并开始仿制国外技术。从80年代列入国家重点技术攻关项目之后，开始逐渐走出了有自己特色的道路，目前耐大气腐蚀钢有两大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系，国内生产的低合金耐海水腐蚀钢基本上是引进了国外成熟的钢种牌号，如宝钢的MariloyG400A/S490A；舞钢的Cor-TenB和lOCrMoAl等，耐硫酸腐蚀用钢的研究起步较晚，目前只有宝钢生产的耐硫酸腐蚀钢S-TEN2和济钢生产的JNS耐酸钢系列产品等。国内耐腐蚀钢的发展历程耐大气腐蚀钢研制从20世纪60年代开始，自1965〜1979年有19种含Cu及P、RE、Ti的低合金钢在风沙干燥、工业大气、潮湿都市和农村等10个不同的环境下进行长达15年的大气曝露试验，取得了宝贵的第一手数据。从80年代列入国家重点技术攻关项目之后，开始由仿制逐渐走出了有自己特色的道路。经过“六五”和“七五”攻关，研制出以09CuPTiRE、09CuPCrNi、09CuPVRE为代表的耐候钢。现在我国耐大气腐蚀钢有两大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系。从1965年起对16个耐海水腐蚀钢在东海、南海和北海3个海域进行为期10年的试验评估。试验发现，在海水中Cr-Mo-Al钢和Cr-Mo-Al-RE钢都具有良好的全浸耐蚀性。目前国内生产的低合金耐海水腐蚀钢基本上是引进了国外成熟的钢种牌号，具体钢种如下:宝钢的MariloyG400A/S490A；舞钢的Cor-TenB和10CrMoAl等。我国耐硫酸用钢的研究起步较晚，国内目前只有宝钢生产的耐硫酸腐蚀钢S-TEN2和济钢生产的JNS耐酸钢系列产品。2国内主要钢厂产品开发情况2.1耐大气腐蚀钢的产品开发情况我国耐大气腐蚀钢研制始于六十年代，1965年试制出09MnCuPTi钢，并制造了我国第一辆耐候钢铁路货车。80年代列入国家重点技术攻关项目之后，开始由仿制逐渐走出了有自己特色的道路。经过“六五”和“七五”攻关，研制出以9CuPTiRE,09CuPCrNi,09CuPVRE为代表的耐大气腐蚀钢，并已形成了批量生产能力，这些钢以Cu,P为主并加入了稀土元素和V,Ti等元素。现在我国耐候钢有两大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系。我国生产耐大气腐蚀钢的厂家主要有:宝钢、武钢、鞍钢及攀钢等公司，下面为我国耐候钢的主要品种。宝钢耐候钢品种的开发始于铁道部车辆对钢材耐大气腐蚀的需求，研制成功与日本耐候钢NAW系列相当的B490NQR,在工艺上采用铁水预脱硫、顶底复吹转炉、炉外精炼、连铸连轧生产工艺，使该品种有良好的韧性、延性、焊接性等，用作铁路货车的制造，获得成功。90年代初，宝钢开始按照铁道部标准研制稀土处理的Cu-P系耐候钢09CuPTiRE,宝钢09CuPTiRE钢以其良好的质量、稳定的性能得到了车辆厂的好评。同一时期,按照铁道部标准,宝钢还开发了与B480GNQR,B450NQ属同类钢的09CuPCrNi和05CuPCrNi等。开发的耐候钢产品还包括耐硫酸露点腐蚀钢、有深冲性能的公路客车用耐候钢、灰浆输送管用耐磨蚀耐候钢和轻钢结构用建筑耐候钢等。2.2武钢2.3舞钢主要行业消费情况集装箱铁路车辆高层建筑桥梁海洋石油平台其他耐腐蚀钢耐腐蚀钢产品开发的展望更高耐蚀性的耐腐蚀钢开发铁路货车和集装箱等运输载体在使用过程中不断受到大气环境腐蚀和动载荷磨蚀等恶劣的应用环境，耐大气腐蚀性能只能达到普通结构钢的两倍左右，即使配合涂漆也无法彻底解决钢板在使用过程中的锈蚀问题。因此，开发一种增加少量的合金元素、成本提高不大的情况下就能获得更高耐蚀性，并且具有优良的低温韧性和优良的焊接性能的耐候钢，成为一种比较可行的解决方式。耐腐蚀钢的厚板化耐腐蚀厚钢板在桥梁、建筑钢结构、海洋石油平台、工程机械及石油化工等领域应用广泛。例如：由于海洋平台的日益大型化，需要厚度达125〜150mm,具有优良耐腐蚀性能的宽厚板，增大厚度不仅造成焊接困难，且对强度和低温韧性产生重大影响。合理的成分设计如铌、钒、钛微合金的添加和TMCP工艺参数控制是生产厚板的关键。莱钢4300mm宽厚板轧机即将投产，这一工作也非常紧迫。耐腐蚀钢的高强化对于制造车辆部件、集装箱和海洋钻井平台等而言，采用高强度耐候钢增强减重，会使产品生产成本降低、有效载荷提高、能源消耗减少等，是耐候钢最重要的发展方向。但耐候钢高强化的同时，需考虑刚度问题，并要根据用户的使用要求保证成形性能、焊接性能、低温冲击性能和疲劳性能等。耐腐蚀钢的多样化不同耐蚀性元素对不同环境下的腐蚀作用不一样。例如Mo的加入对降低工业大气腐蚀速率有效，但对海洋性大气的抗腐蚀作用不明显；锰能提高钢材对海洋大气的耐蚀性，但对在工业大气中的耐蚀性几乎无影响。因此，根据腐蚀环境的不同，耐蚀钢向专用性、特殊用途化发展，其成分体系也相应发生变化，以提高耐蚀性元素加入的有效性和应用效率。耐海洋性气候腐蚀钢、耐酸性气候腐蚀钢、耐热带气候腐蚀钢和耐硫酸腐蚀用钢等专用钢种是这一类钢种的代表。Ca处理高强钢以及超高强耐候钢（康永