[发明专利]耐腐蚀钢材及其制备方法和应用、耐腐蚀钢板及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐腐蚀钢材及其制备方法和应用、耐腐蚀钢板及其制备方法。耐腐蚀钢材：C0.070‑0.077%、Si0.25‑0.30%、Mn1.0‑1.1%、P0.001‑0.008%、S0.001‑0.002%、O0.0015‑0.0028%、Al0.022‑0.037%、Nb0.001‑0.032%、V0.01‑0.030%、Ti0.001‑0.022%、Ni0.05‑0.78%、Cr0.05‑0.77%、Cu0.05‑0.46%、Mo0.05‑0.39%、Y0.015‑0.036%、其它稀土元素0.00015‑0.0036%和Fe95.95‑96.15%。本申请提供的耐腐蚀钢材，耐腐蚀。

技术领域

本发明涉及钢材领域，尤其涉及一种耐腐蚀钢材及其制备方法和应用、耐腐蚀钢板及其制备方法。

背景技术

超高强海工钢必须具有高强度、高韧性、抗疲劳性、抗层状撕裂性，优良的焊接性能以及耐海水腐蚀性能。但由于海工钢作业环境恶劣，长期受到海水及海洋生物的侵蚀而发生剧烈的腐蚀，并且海洋工程装备大多远离海岸，难以定期维修、保养以及重新涂刷防腐材料。因此，海工钢耐腐蚀性能成为备受国内外研究学者关注的焦点。

海工钢在海水环境下发生严重的化学和电化学腐蚀，虽采用表面涂层保护、阴极保护等措施来降低钢材腐蚀倾向，但不可避免会增加经济成本及环境负荷，并且一直未能解决海洋工程装备长期服役条件下钢材的耐腐蚀性能问题。海洋平台是大型焊接钢结构，在焊接接头处容易产生脆性裂纹，造成应力腐蚀开裂。采用Nb、V、Ti等元素能改善其大线能量焊接性能，但在深海高压、极寒以及腐蚀环境下，焊接部位易发生应力腐蚀开裂，造成整个工件破坏。

国内外学者主要研究轻稀土La和Ce在钢中的优势作用，以此来阐明稀土La和Ce优化钢材各项性能的机理。但是关于重稀土Y改善钢材性能的研究还不够全面，而对于重稀土Y处理改善超高强海工钢耐腐蚀性能的研究尚未见报道。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀钢材及其制备方法和应用、耐腐蚀钢板及其制备方法，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种耐腐蚀钢材，其化学成分按照质量百分比计算，包括：

C 0.070%-0.077%、Si 0.25%-0.30%、Mn 1.0%-1.1%、P 0.001%-0.008%、S 0.001%-0.002%、O 0.0015%-0.0028%、Al 0.022%-0.037%、Nb 0.001%-0.032%、V 0.01%-0.030%、Ti0.001%-0.022%、Ni 0.05%-0.78%、Cr 0.05%-0.77%、Cu 0.05%-0.46%、Mo 0.05%-0.39%、Y0.015%-0.036%、其它稀土元素0.00015%-0.0036%和Fe 95.95%-96.15%；

所述其它稀土元素包括除Y以外的稀土元素中的一种或多种。

重稀土Y在钢中的作用相比较轻稀土La和Ce具有以下优点：（1）Y在钢液中形成化合物的密度约为4.25，而La和Ce形成化合物的密度达到6.0。根据Stocks公式，Y形成的化合物在钢液中更容易上浮去除，因此经Y处理的钢液更加易于净化；（2）Y的原子半径为1.801Å，比La(1.877 Å)和Ce(1.825 Å)小，因此Y在钢中的固溶度大于La和Ce，更容易发挥固溶强化作用。