我國耐腐蝕鋼產品開發(fā)的現狀及展

我國耐腐蝕鋼產品開發(fā)的現狀及展望摘要：本文簡要介紹了耐腐蝕鋼的概念，并概述了我國耐腐蝕鋼產品的發(fā)展歷程。國內主要鋼廠耐腐蝕鋼的開發(fā)情況以及未來耐腐蝕鋼的發(fā)展方向。關鍵詞：耐腐蝕鋼前言鋼鐵材料廣泛應用在建筑、橋梁、造船、車輛等領域中，鋼材的使用環(huán)境條件復雜，對鋼的應用提出各種各樣的要求，如鐵路車輛的防銹性、船殼及海上石油平臺用鋼的腐蝕等都會涉及到鋼的耐腐蝕性問題。生水用于家用電器和餐具，由于在室溫環(huán)境下使用而腐蝕性較弱，但船殼和海上建筑周圍環(huán)境的腐蝕性要強些，高溫蒸汽和發(fā)電機環(huán)境下的腐蝕性更強。石油化工廠由于涉及高溫酸性環(huán)境、汽車涉及含鹽的環(huán)境，也屬于高腐蝕環(huán)境。由于環(huán)境中的腐蝕現象十分普遍，對耐腐蝕材料的要求不盡相同，因此開發(fā)出滿足環(huán)境要求的鋼鐵產品的重要性是不言而喻的。我國耐腐蝕鋼的分類主要是按照周圍環(huán)境及引起腐蝕的介質來劃分的，基本上可分為耐候鋼和耐硫酸露點腐蝕鋼，其中耐候鋼又包括耐大氣腐蝕鋼和耐海洋腐蝕鋼。從20世紀60年代開始，科研人員先后在干燥風沙、工業(yè)大氣、低洼濕地、東海海域等不同環(huán)境進行了一系列的暴露試驗，并開始仿制國外技術。從80年代列入國家重點技術攻關項目之后，開始逐漸走出了有自己特色的道路，目前耐大氣腐蝕鋼有兩大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系，國內生產的低合金耐海水腐蝕鋼基本上是引進了國外成熟的鋼種牌號，如寶鋼的MariloyG400A/S490A；舞鋼的Cor-TenB和lOCrMoAl等，耐硫酸腐蝕用鋼的研究起步較晚，目前只有寶鋼生產的耐硫酸腐蝕鋼S-TEN2和濟鋼生產的JNS耐酸鋼系列產品等。國內耐腐蝕鋼的發(fā)展歷程耐大氣腐蝕鋼研制從20世紀60年代開始，自1965?1979年有19種含Cu及P、RE、Ti的低合金鋼在風沙干燥、工業(yè)大氣、潮濕都市和農村等10個不同的環(huán)境下進行長達15年的大氣曝露試驗，取得了寶貴的第一手數據。從80年代列入國家重點技術攻關項目之后，開始由仿制逐漸走出了有自己特色的道路。經過“六五”和“七五”攻關，研制出以09CuPTiRE、09CuPCrNi、09CuPVRE為代表的耐候鋼?，F在我國耐大氣腐蝕鋼有兩大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系。從1965年起對16個耐海水腐蝕鋼在東海、南海和北海3個海域進行為期10年的試驗評估。試驗發(fā)現，在海水中Cr-Mo-Al鋼和Cr-Mo-Al-RE鋼都具有良好的全浸耐蝕性。目前國內生產的低合金耐海水腐蝕鋼基本上是引進了國外成熟的鋼種牌號，具體鋼種如下:寶鋼的MariloyG400A/S490A；舞鋼的Cor-TenB和10CrMoAl等。我國耐硫酸用鋼的研究起步較晚，國內目前只有寶鋼生產的耐硫酸腐蝕鋼S-TEN2和濟鋼生產的JNS耐酸鋼系列產品。2國內主要鋼廠產品開發(fā)情況2.1耐大氣腐蝕鋼的產品開發(fā)情況我國耐大氣腐蝕鋼研制始于六十年代，1965年試制出09MnCuPTi鋼，并制造了我國第一輛耐候鋼鐵路貨車。80年代列入國家重點技術攻關項目之后，開始由仿制逐漸走出了有自己特色的道路。經過“六五”和“七五”攻關，研制出以9CuPTiRE,09CuPCrNi,09CuPVRE為代表的耐大氣腐蝕鋼，并已形成了批量生產能力，這些鋼以Cu,P為主并加入了稀土元素和V,Ti等元素?，F在我國耐候鋼有兩大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系。我國生產耐大氣腐蝕鋼的廠家主要有:寶鋼、武鋼、鞍鋼及攀鋼等公司，下面為我國耐候鋼的主要品種。寶鋼耐候鋼品種的開發(fā)始于鐵道部車輛對鋼材耐大氣腐蝕的需求，研制成功與日本耐候鋼NAW系列相當的B490NQR,在工藝上采用鐵水預脫硫、頂底復吹轉爐、爐外精煉、連鑄連軋生產工藝，使該品種有良好的韌性、延性、焊接性等，用作鐵路貨車的制造，獲得成功。90年代初，寶鋼開始按照鐵道部標準研制稀土處理的Cu-P系耐候鋼09CuPTiRE,寶鋼09CuPTiRE鋼以其良好的質量、穩(wěn)定的性能得到了車輛廠的好評。同一時期,按照鐵道部標準,寶鋼還開發(fā)了與B480GNQR,B450NQ屬同類鋼的09CuPCrNi和05CuPCrNi等。開發(fā)的耐候鋼產品還包括耐硫酸露點腐蝕鋼、有深沖性能的公路客車用耐候鋼、灰漿輸送管用耐磨蝕耐候鋼和輕鋼結構用建筑耐候鋼等。2.2武鋼2.3舞鋼主要行業(yè)消費情況集裝箱鐵路車輛高層建筑橋梁海洋石油平臺其他耐腐蝕鋼耐腐蝕鋼產品開發(fā)的展望更高耐蝕性的耐腐蝕鋼開發(fā)鐵路貨車和集裝箱等運輸載體在使用過程中不斷受到大氣環(huán)境腐蝕和動載荷磨蝕等惡劣的應用環(huán)境，耐大氣腐蝕性能只能達到普通結構鋼的兩倍左右，即使配合涂漆也無法徹底解決鋼板在使用過程中的銹蝕問題。因此，開發(fā)一種增加少量的合金元素、成本提高不大的情況下就能獲得更高耐蝕性，并且具有優(yōu)良的低溫韌性和優(yōu)良的焊接性能的耐候鋼，成為一種比較可行的解決方式。耐腐蝕鋼的厚板化耐腐蝕厚鋼板在橋梁、建筑鋼結構、海洋石油平臺、工程機械及石油化工等領域應用廣泛。例如：由于海洋平臺的日益大型化，需要厚度達125?150mm,具有優(yōu)良耐腐蝕性能的寬厚板，增大厚度不僅造成焊接困難，且對強度和低溫韌性產生重大影響。合理的成分設計如鈮、釩、鈦微合金的添加和TMCP工藝參數控制是生產厚板的關鍵。萊鋼4300mm寬厚板軋機即將投產，這一工作也非常緊迫。耐腐蝕鋼的高強化對于制造車輛部件、集裝箱和海洋鉆井平臺等而言，采用高強度耐候鋼增強減重，會使產品生產成本降低、有效載荷提高、能源消耗減少等，是耐候鋼最重要的發(fā)展方向。但耐候鋼高強化的同時，需考慮剛度問題，并要根據用戶的使用要求保證成形性能、焊接性能、低溫沖擊性能和疲勞性能等。耐腐蝕鋼的多樣化不同耐蝕性元素對不同環(huán)境下的腐蝕作用不一樣。例如Mo的加入對降低工業(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；錳能提高鋼材對海洋大氣的耐蝕性，但對在工業(yè)大氣中的耐蝕性幾乎無影響。因此，根據腐蝕環(huán)境的不同，耐蝕鋼向專用性、特殊用途化發(fā)展，其成分體系也相應發(fā)生變化，以提高耐蝕性元素加入的有效性和應用效率。耐海洋性氣候腐蝕鋼、耐酸性氣候腐蝕鋼、耐熱帶氣候腐蝕鋼和耐硫酸腐蝕用鋼等專用鋼種是這一類鋼種的代表。Ca處理高強鋼以及超高強耐候鋼（康永