[发明专利]一种用于桥梁结构的耐候钢

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，更具体地，涉及一种用于桥梁结构的耐候钢。

背景技术

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系 列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强 韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的 2-8倍，涂装性为普碳钢的1.5-10倍。同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延 寿、减薄降耗，省工节能等特点。耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔 架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、 铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐 蚀介质的容器等结构件。

与不锈钢相比，耐候钢只有微量的合金元素，诸如磷、铜、铬、镍、 钼、铌、钒、钛等，合金元素总量仅占百分之几，而不像不锈钢那样，达 到百分之十几，因此价格较为低廉。

耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精 炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时，废钢随炉 料一起加入炉内，按常规工艺冶炼，出钢后加入脱氧剂及合金，钢水经吹 氩处理后，随即进行浇铸，吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢 中加入稀土元素，耐候钢得到净化，夹杂物含量大为减少。

耐候钢，作为新一代先进钢铁材料，耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的 2-5倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。由于具有耐锈、免涂装、减 薄降耗，省工节能等特点，可以应用到建筑、车辆、桥梁、塔架等长期暴 露在大气中使用的钢结构，也可以用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、 海港建筑、采油平台等结构件。

钢铁工业的发展规划，显示我国耐候钢需求用量逐渐增多，在铁路、 公路、电力塔架建设等方面凸显。在美国、日本等发达国家，耐候钢已经 得到了广泛应用。我国耐候钢起步较晚，但随着国民经济的迅速发展，耐 候钢的应用已引起国内有关部门的高度重视，所以耐候钢及其防腐蚀的研 发和升级，具有重要现实意义，同时也有利于促进钢铁行业产品结构的升 级。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术普碳钢的后期维护费用较高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于桥梁结构的耐候钢，该高强 耐候钢包括C：0.01-0.06wt％、Si：0.12-0.25wt％、Mn：0.7-1.3wt％、P： 0.005-0.02wt％、S：0.002-0.005wt％、Cu：0.1-0.8wt％、Ti：0.06-0.79wt％、 Nb：0.035-0.052wt％，V：0.025-0.080wt％、Als：0.015-0.060wt％，余量为 铁和杂质。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括Cr：0.1-0.5wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括Cr：0.4-0.5wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括Ni：0.15-0.35wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括Ni：0.30-0.35wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括N：10×10^-6wt％～40 ×10^-6wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括N：35×10^-6wt％～40 ×10^-6wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括O：10×10^-6wt％～20 ×10^-6wt％。

作为本发明优选的实施方式，所述耐候钢还包括H：2×10^-6wt％～3× 10^-6wt％。

本发明中，耐候钢原理为：

钢中加入磷、铜、铬、镍等微量元素后，使钢材表面形成致密和附着 性很强的保护膜，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减 缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成的约50-100μm厚的非晶态尖晶石 型氧化物层致密且与基体金属黏附性好，由于这层致密氧化物膜的存在， 阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展， 大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。耐候钢是可减薄使用、裸露使用 或简化涂装，而使制品抗蚀延寿、省工降耗、升级换代的钢系，也是一个 可融入现代冶金新机制、新技术、新工艺而使其持续发展和创新的钢系。