[发明专利]一种低成本耐腐蚀高强度钢

说明书

本发明公开了一种低成本耐腐蚀高强度钢，钢的化学成分及质量百分比为：C：≤0.09%；Si：≤0.40%；Mn：0.80~0.90%；P：0.090~0.10%；S≤0.005%；Al：0.02~0.06%；Cu：0.52~0.58%；Ni：0.42~0.48%；Ti：0.030~0.050%；Re：0.01~0.05%；Zr：0.1~0.3%；余量为Fe及不可避免杂质。该钢生产方法为：采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧工艺。该方法生产的钢产品性能优异，成本低。

技术领域

本发明为发明专利申请《一种高强度耐腐蚀钢》（申请号：2016109008050）的分案申请，涉及耐腐蚀钢材，特别涉及一种高强度耐海水腐蚀钢。

背景技术

海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀一般为分为以下腐蚀方式：①点腐蚀：海水是一种高含盐、高电导性的溶液。局部表面腐蚀坑的腐蚀特征判断，其腐蚀类型为点腐蚀，管束的腐蚀泄漏是管束内点腐蚀引起。②氧腐蚀：海水中富含的氧对换热器管束内表面产生以氧去极化腐蚀为主的电化学腐蚀。反应式如下：阳极过程：M→M²⁺+2e（M-Fe） 阴极过程：1/2O₂＋H₂O+2e→OH^－ 。③氧化物腐蚀：在海水环境中，当金属表面有氧化铁锈垢时，氧化物电位高，成为阴极；金属表面电位低，成为阳极，因此产生电偶腐蚀。由于钢材表面局部点腐蚀形成了氧化物锈垢，因此内表面也存在氧化物腐蚀，腐蚀反应式如下：4Fe₂O₃+Fe—3Fe₃O₄。

海水一般含氯离子20000ppm左右，因此海水腐蚀主要是防氯离子的应力腐蚀，该腐蚀不易发现，一旦发现则易出现应力开裂等致命问题，因此现有技术都在普通的C-Mn耐腐蚀钢或者在碳锰钢基础上，添加Cr、Ti、V等元素来提高其耐腐蚀性能，这些元素的添加虽然是耐腐蚀性能有一定的提高，但是会影响钢的强度等理化性质。且含有铬、钼、镍氮合金成分的双相耐腐蚀钢2205价格昂贵，导致生产成本上升。

随着跨海大桥、海洋油气田开采的迅速崛起，耐海水腐蚀用钢需求量迅猛增加，耐海水腐蚀钢开发技术难度大，主要由于铸坯质量及带钢质量要求严格难于控制，需要掌握生产技术诀窍，目前生产企业较少，主要依赖进口满足市场需求，因此耐海水腐蚀用钢附加值较高，成为目前最有竞争力的产品。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，本发明提出了一种低成本耐腐蚀高强度钢。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种低成本耐腐蚀高强度钢，其特征在于：钢的化学成分及质量百分比为：C：≤0.09%；Si：≤0.40%；Mn：0.80~0.90%；P：0.090~0.10%；S≤0.005%；Al：0.02~0.06%；Cu：0.52~0.58%；Ni：0.42~0.48%；Ti：0.030~0.050%；Re：0.01~0.05%；余量为Fe及不可避免杂质；其中，Cu：P：Ni的质量比为5.2~6.4：1：4.2~5.3。

本发明所述的高强度耐腐蚀钢具备以下良好效果：

1、耐海水腐蚀性是普通mariner钢的2倍。

2、强度高，该耐海水腐蚀钢屈服强度达到400Mpa以上，抗拉强度达到500Mpa以上，由于强度高广泛用于海洋钢板桩领域，满足深海高强度作业需要。

3、避免了加入Cr对钢材形成点蚀缺陷，采用Cu-P-Ni体系和比例配合、工艺匹配，完全达到Cr成分设计的耐腐蚀钢的效果，产品合格率高。

4、成本低，本发明工艺由于未采用常规加Cr成分设计，吨钢节省成本100吨/元。