[发明专利]一种洁净的耐腐蚀的海洋工程用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐腐蚀的钢铁材料，具体属于一种洁净的耐腐蚀的海洋工程用钢及其生产方法。

背景技术

海洋钻井平台、远洋船舶、跨海大桥等钢结构工程由于受到海水及海洋大气腐蚀环境，使用寿命显著低于内陆钢结构工程，腐蚀为钢结构工程失效的首位因素，为了提高使用寿命，往往在钢材表面喷涂厚厚的防腐涂料，但增加了钢结构自身重量，不利于施工、运输，而且钢材表面涂料在钢结构装配等施工过程中容易擦伤，形成局部腐蚀源，且不易被发现，一定时间后可能产生灾难性后果。

在本申请以前，中国专利申请200610024963.0公开了一种“抗海水和潮湿环境腐蚀钢”，化学成分为C：0.06％～0.09％，Si：0.20～0.50％，Mn：0.30％～0.40％，Cr：1.00％～1.20％，Al：0.40％～0.60％，Mo：0.25％～0.35％，P：≤0.015％，Ni≤0.20％，Ti≤0.020％，Sn≤0.020％，As≤0.020％，Pb≤0.0025％，Bi≤0.010％，Sb≤0.004％，[N]≤0.030％，[O]≤0.0025％，[H]≤0.00015％，其余为Fe和不可避免杂质。经电弧炉初炼-钢包炉真空精炼-轧钢机热加工轧制成材。该专利技术不足之处在于钢中强氧化合金元素Al含量太多，高达0.60％，易形成颗粒粗大的Al₂O₃且不易除净，降低钢的断裂韧性和钢板表面质量，在连铸过程中生成的Al₂O₃容易堵塞浇铸水口，造成生产事故。钢中添加了1.00％～1.20％的Cr，容易在钢材中形成含Cr的系列化合物如Cr₂C₃、Cr₆C₂₃等，增加了夹杂物与Fe基体的电极电位，容易造成腐蚀，尤其易发生点蚀。中国专利申请200780006797.4公开了“船舶用耐腐蚀钢材”，该船舶用耐腐蚀钢材以质量％计，含有C：0.03～0.25％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.1～2.0％、P：0.025％以下、S：0.01％以下、Al：0.005～0.10％、W：0.01～1.0％、Cr：0.01％以上且小于0.20％，根据需要还含有选自Sb：0.001～0.3％和Sn：0.001～0.3％中的1种或2种，和/或选自Ni：0.005～0.25％、Mo：0.01～0.5％、Co：0.01～1.0％中的1种或2种以上，余量由Fe和不可避免的杂质构成。该专利技术不足之处在于有意添加了合金元素W，且含量在0.01～1.0％范围，W熔点很高，易在钢中形成单质W夹杂，又因为钢中Cr含量在0.01％以上且小于0.20％，增加了钢中含Cr夹杂物种类及数量，不利于提高钢的耐腐蚀性能。中国专利申请201010137072.2介绍了一种“低成本耐海水腐蚀钢”，其化学成分为：C：0.06～0.15％、Si：0.05～0.40％、Mn：0.50～1.20％、P：0.010～0.030％、S≤0.020％、Als：0.004～0.070％、0：0.0040～0.0100％。该专利技术不足之处在于钢中[O]含量较高，在生产制造中易在钢中形成众多氧化物夹杂物，提高了Fe基体与这些夹杂物之间的电位差，降低了钢的耐腐蚀性能，另外，钢中C含量较高，生产该钢的过程中易产生Fe₃C，形成珠光体组织，更为严重的是，可能形成珠光体-铁素体带状组织，不同类组织之间形成的电位差导致腐蚀速率加快，最后缩短整个钢结构工程的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的问题是洁净度不够而造成耐海水腐蚀性能较差的不足，提供一种在满足海洋结构用钢力学性能的前提下，提高耐海水腐蚀能力至少在35％，钢的洁净度好的洁净的耐腐蚀的海洋工程用钢及其生产方法。

实现上述目的的措施：

一种洁净的耐腐蚀的海洋工程用钢，其化学成分按重量百分比为：C：0.01～0.03％，Si：0.28％～0.95％，Mn：0.10％～0.50％，P：0.010％～0.10％，Ni：0.10％～0.90％，Cu：0.05％～0.25％，并控制钢中：S≤0.006％，Nb≤0.005％，V≤0.005％，Ti≤0.005％，余为Fe和不可避免的杂质；且满足以下关系式：

3C≤Cu+Ni≤1.15％，1.5Cu≤Ni+Mn≤1.28％。

生产一种洁净的耐腐蚀的海洋工程用钢的方法，其步骤：

1)冶炼并进行真空处理，连铸成坯；

2)对铸坯进行常规加热及均热；