什麼是耐候鋼
耐候鋼是指通過(guò)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(qiáng)度鋼。耐候鋼的耐大氣腐蝕性能為普通碳素鋼的2～8倍,並且使用時(shí)間愈長(zhǎng),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(xué)、焊接等使用性能,廣(guǎng)泛用於鐵道車(chē)輛、橋梁和貨櫃。
耐候鋼原理
鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素後，使鋼材表面形成緻密和附著性很強(qiáng)的保護(hù)膜，阻礙鏽蝕往裡擴散和發(fā)展，保護(hù)鏽層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。在鏽層和基體之間形成的約50μm～100μm厚的非晶態(tài)尖晶石型氧化物層緻密且與基體金屬黏附性好，由於這層緻密氧化物膜的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了鏽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(jiǎn)化塗裝，而使製品抗蝕延壽、省工降耗、升級(jí)換(huàn)代的鋼系，也是一個(gè)可融入現(xiàn)代冶金新機(jī)制、新技術(shù)、新工藝而使其持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新的鋼系。
耐候鋼製造工藝
耐候鋼一般採用精料入爐-冶煉(轉(zhuǎn)爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過(guò)熱度連鑄(餵入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線(xiàn)。在冶煉時(shí)，廢鋼隨爐料一起加入爐內(nèi)，按常規(guī)工藝冶煉，出鋼後加入脫氧劑及合金，鋼水經(jīng)吹氬處理後，隨即進(jìn)行澆鑄，吹氬調(diào)溫後的鋼水經(jīng)連鑄機(jī)鑄成板坯。由於鋼中加入稀土元素，耐候鋼得到淨化，夾雜物含量大為減少。（稀土元素是極其活潑的元素,是很強(qiáng)的脫氧劑和脫硫劑,主要對(duì)鋼起淨化作用。稀土元素可細(xì)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(diǎn),從而提高鋼的抗大氣腐蝕性能）
不同耐候性元素對(duì)不同環(huán)境下的腐蝕作用不一樣,例如鉬對(duì)降低工業(yè)大氣腐蝕速率有效,但對(duì)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(zhuān)用性、特殊用途化發(fā)展,其成分體系也相應(yīng)發(fā)生變化,以提高耐候性元素加入的有效性和應(yīng)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(zhuān)用鋼種是這一類(lèi)鋼種的代表。因此耐候鋼也應(yīng)該向多樣化方向發(fā)展。
表面處理技術(shù)也可以提高耐候鋼的性能。開(kāi)發(fā)與耐候鋼基體相匹配的塗層材料,其耐腐蝕效果將成倍提高。
結(jié) 語
耐候鋼的耐腐蝕性能和經(jīng)濟(jì)性決定了耐候鋼是有生命力的鋼鐵材料。在今後耐候鋼的研究中,一方面應(yīng)注意借鑑國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),另一方面應(yīng)立足於我國(guó)的特有資源優(yōu)勢(shì)和已有的技術(shù)優(yōu)勢(shì),著重開(kāi)發(fā)適合我國(guó)環(huán)境、地區(qū)特點(diǎn)的高效、高品質(zhì)耐候鋼及其表面鏽層快速穩(wěn)定化處理技術(shù)。
--本文摘自鋼鐵研究學(xué)報(bào)
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