[发明专利]一种海洋岛礁混凝土工程用钙处理高耐蚀钢筋用钢及其生产方法

说明书

本发明的一种海洋岛礁混凝土工程用钙处理高耐蚀钢筋用钢及其生产方法，属于耐蚀钢相关技术领域。其化学成分组成及重量百分比含量包括：C：≤0.03％，Si：0.30‑0.50％，Mn：0.60‑0.80％，P：≤0.010％，S：≤0.010％，V：0.03‑0.05％，Nb：0.015‑0.035％，Cr：8.0‑10.0％，Ca：0.0015～0.0035％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。在超低碳钢的基础上通过V、Nb复合微合金化并结合控轧控冷工艺，力学性能达到GB/T 1499.2中HRB500钢筋的要求，通过加入Cr、Ni、Mo等耐蚀合金元素，以及通过加入Ca和Si形成硅钙化合物提高钢基体与腐蚀介质间界面的PH值，从而提高钢筋耐海水腐蚀能力，钢筋的耐海水腐蚀能力是普通HRB400钢筋的5倍及以上。生产工艺不复杂，适合大工业生产及推广应用。

技术领域

本发明属于耐蚀钢相关技术领域，更具体地说，涉及一种海洋岛礁混凝土工程用钙处理高耐蚀钢筋用钢及其生产方法。

背景技术

岛礁工程是维护我国海洋权益和领土安全的前沿阵地，是我国对海洋区域实际控制能力的重要体现。由于处在高温、高湿、盐雾等因素的耦合下，岛礁环境是自然界最为恶劣的环境之一。随着我国对南海等岛礁的开发，岛礁建筑的耐久性问题日益突出。在岛礁环境下，建筑物普遍存在钢筋锈蚀、混凝土锈胀开裂等严重问题，目前普通HRB400钢筋混凝土结构服役寿命一般只有5－10年，严重制约我国对南海等岛礁的大规模开发建设。针对建筑物的耐久性问题，传统的解决方法包括高致密混凝土、阻锈剂、钢筋涂层等，但均存在不足。如环氧涂层钢筋，虽有一定的耐腐蚀性能，但是其表面的环氧涂层降低了钢筋与混凝土的粘结强度，并且环氧涂层钢筋很难避免不出现局部的点腐蚀现象，而且对施工的要求较高，一旦出现点腐蚀，腐蚀将会很快的向四周蔓延开来，从而使环氧涂层钢筋达不到预期的耐蚀要求；而不锈钢钢筋防腐效果最好，但昂贵的价格是制约其广泛应用的最大障碍。

为了提高钢筋的耐蚀性能，国内开展了耐蚀钢筋的研究。中国专利申请号为：201710196182.8，公开日为：2017-08-29的“一种海洋建筑结构用耐蚀钢筋及其制造方法”，其成分按重量百分比为：C：0.12％～0.22％，Si：0.25％～0.70％，Mn：0.50％～0.80％，P：≤0.012％，S：≤0.012％，Cr：0.65％～1.20％，V：0.06％～0.12％，N：0.013％～0.017％，余量为Fe及不可避免的杂质。通过加入合金元素使钢筋组织细化并提高其淬透性，通过在冶炼过程中采用电磁搅拌、轻压下等方式有效降低铸坯的偏析、疏松和缩孔，结合轧制及冷却工艺控制，生产出具有良好力学性能及耐腐蚀性的耐蚀钢筋，但其耐蚀性能明显不足，腐蚀速率为400～480um/年，与普碳钢的腐蚀速率基本相当。

中国专利申请号为：201710954676.8，公开日为：2019-04-23的“一种海洋建筑结构用500MPa级带肋不锈钢筋的生产方法”，所制得的不锈钢筋的屈服强度在500MPa以上，PREN值范围分别为32～35，耐氯离子腐蚀能力强，屈强比≥1.2。采用2205钢坯，依次经过修磨—加热—轧制—在线固溶—酸洗钝化等工艺获得的不锈钢筋具有优良的耐腐蚀能力，满足海洋工程结构用钢需要，但其生产工艺复杂，国内大多钢厂不具备在线固溶—酸洗钝化等生产设备，不利于批量推广应用。

中国专利申请号为：201810399267.0，公开日为：2018-09-28的“一种海洋混凝土结构用高强耐蚀铁素体/贝氏体双相钢筋及其制备方法”，钢筋具有铁素体/贝氏体双相显微组织，其中贝氏体所占比例为50％-60％，钢筋的化学成分重量百分比含量为：C：0.015％～0.020％，Si：0.45％～0.55％，Mn：1.1％～1.5％，Cr：10.5％～11.2％，Ni：1.0％～1.5％，Mo：0.8％～0.95％，V：0.03％～0.06％。钢筋具有优异的耐海洋氯离子侵蚀的高耐蚀性，可在严酷海洋侵蚀环境的混凝土结构中实现长寿命服役，但较多的贝氏体含量影响钢筋的延伸性能，不宜在工程中推广应用，另外较多的Ni、Mo含量也增加了生产、应用成本。

发明内容

1.要解决的问题