[发明专利]一种耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法

权利要求书

1.一种耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，利用二元合金化处理协同实现逆阳极溶解过程和逆氢脆过程，从而制备得到690MPa级耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢，并且使得690MPa级海洋用低合金高强钢在模拟SO₂污染海洋大气环境中的耐应力腐蚀能力增幅超过50％。

2.根据权利要求1所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，所述二元合金化处理中的两种合金元素，其中一种合金元素是具备改善海洋环境下锈层中Cl^-富集及其诱发的酸化现象并同时降低基体在酸性含Cl^-环境中的电化学活性的一个或多个合金元素；另一种合金元素则是具备抑制海洋环境下的阴极析氢过程、形成不可逆氢陷阱、以及改善微观组织结构的一个或多个合金元素。

3.根据权利要求2所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，所述具备抑制海洋环境下的阴极析氢过程是通过降低析氢电流密度来实现的，所述形成不可逆氢陷阱是通过提高钢中氢陷阱密度来实现的，所述改善微观组织结构是通过提高特殊界面处的抗氢能力来实现的。

4.根据权利要求1-3任一所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，所述实现逆阳极溶解过程的合金元素为Sb、Sn或Mo，所述实现逆氢脆过程的合金元素为Nb或V。

5.根据权利要求1所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的化学元素和质量百分比组成为：C:0.04％～0.08％,Si:0.2％～0.3％,Mn:1.45％～1.65％,P≤0.015％,S≤0.005％,Cr:0.4％～0.5％,Cu:0.25％～0.35％,Ni:0.75％～0.85％,Ti:0.005％～0.015％，Nb:0.03％～0.06％，Sb:0.05％～0.1％，其余为Fe。

6.根据权利要求1所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的制备方法具体如下所示：

按照化学成分进行冶炼并铸成坯料，并将钢坯加热至奥氏体化温度1180～1220℃，保温1.5-2.5h使之均匀化，准备热轧；开轧温度控制在980～1020℃，经多道次轧制成钢材目标板厚，终轧温度控制在860～900℃之间；轧制后进入水层流区域冷却，冷却速率控制在25～30℃/s，保证钢坯出水温度在420～440℃之间，最后空冷至室温得到耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的成品。

7.根据权利要求6所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，对所述耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的成品进行慢应变速率拉伸试验，利用100％湿度的3.5wt.％NaCl+0.05M NaHSO₃湿气条件来模拟SO₂污染海洋大气环境，实验温度为室温，慢应变拉伸速率为0.5×10^-6～1.5×10^-6s^-1。

8.根据权利要求6所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，通过计算低合金高强钢的延伸率损失和断面收缩率损失来评价所述耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的成品在模拟SO₂污染海洋大气环境中的应力腐蚀敏感性。

9.根据权利要求8所述的耐应力腐蚀海洋用低合金高强钢的二元合金设计方法，其特征在于，低合金高强钢的延伸率损失为11.05％～15.21％，断面收缩率损失为12.1％～14.33％，耐应力敏感性比传统低合金高强钢降幅最大接近60％。