CN103421941A

CN103421941A - 提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法

Info

Publication number: CN103421941A
Application number: CN201310361032XA
Authority: CN
Inventors: 尹雨群; 王军; 赵晋斌
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了一种提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，钢板采用控制轧制后快速冷却的TMCP工艺，冷速≥15℃/s，TMCP态钢板从室温状态直接进入炉温的无氧化辊底式热处理炉内，按单位厚度均温时间1.0~2.5min/mm计算加热时间加热到亚温正火温度；亚温正火温度为：Ac3以下20~100℃；当TMCP态钢板加热到亚温正火温度后，按单位厚度均温时间0.5~2.2min/mm得到保温时间进行保温；空冷至室温。得到的抗海洋大气腐蚀结构用钢板具有优异的板形、力学性能、耐腐蚀性能。在海洋大气环境下，具有优异的对于全面腐蚀和局部腐蚀的抵抗性。

Description

提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法

技术领域

本发明属于金属热处理领域，涉及一种钢板的亚温正火工艺，具体地说是一种提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法。

背景技术

滨海地区由于高盐、高湿，干湿交替频繁，普通耐候钢会出现锈层剥落，耐候性降低。需要反复的涂层涂装维护，防止钢结构锈蚀，以保证其安全性。涂层涂装一方面影响了施工速度，同时工程的总造价大幅上升；另外一方面涂层对环境有很大程度的污染。在滨海地区，普通钢加初次涂层的成本就与耐候钢相当，而维护涂层成本则随时间的增加而增加。因而，滨海地区免涂装抗海洋大气腐蚀的结构用钢板应用前景比较可观。现有技术中，没有一种抗海洋大气腐蚀结构用钢的TMCP+亚温正火热处理方法很好的适用于抗海洋大气腐蚀结构用钢的热处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，该方法通过采用TMCP+亚温正火热处理工艺保证钢板具有优异的板形、力学性能、耐腐蚀性能。得到的抗海洋大气腐蚀结构用钢材在海洋大气环境下，具有优异的对于全面腐蚀和局部腐蚀的抵抗性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，其特征在于钢板采用控制轧制后快速冷却的TMCP工艺，冷速≥15℃/s；具体要求如下：

1）加热：TMCP态钢板从室温状态直接进入炉温的无氧化辊底式热处理炉内，按单位厚度均温时间1.0~2.5min/mm计算加热时间加热到亚温正火温度；亚温正火温度为：Ac3以下20~100℃；

2）保温：当TMCP态钢板加热到亚温正火温度后，按单位厚度均温时间0.5~2.2min/mm得到保温时间进行保温；

3）冷却：空冷至室温；

本发明中，所述单位厚度均温时间为将钢板进入炉子开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所需时间与钢板厚度的比值。

所述钢板化学成分按重量百分比计为，C 0.001～0.08%，Si 0.10～0.50%，Mn 0.50～1.60%，P≤0.080%，S≤0.025%，Ni 0.01～3.50%，Mo 0.01~0.50%，Cu 0.01～1.20%，Nb 0.001~0.060%，Ca 0.0005~0.0040%，Al 0.010～0.080%，N≤0.0080%，还包含Cr 0.01~5.50%，RE 0.001~0.080%，Sb 0.005~0.10%，Ti 0.001~0.090%，V 0.001~0.080%的一种或两种以上的元素，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明采用控制轧制后快速冷却制得的TMCP态钢板，通过合理的亚温正火热处理工艺保证钢种具有优异的板形、力学性能、耐腐蚀性能。钢板在海洋大气环境下，具有优异的对于全面腐蚀和局部腐蚀的抵抗性。本发明钢板强度满足Q415NH级别，钢板腐蚀能力与普通桥梁钢Q420q比较提高至3.5~3.8倍。

附图说明

图1为本发明钢板亚温正火后放大500 倍的金相照片图。

具体实施方式

选用控制轧制后快冷，冷速≥15℃/sTMCP态的抗海洋大气腐蚀结构用耐腐蚀钢板，钢板厚度为6~50mm，通过选择合理的亚温正火热处理工艺，该钢板对海洋大气环境具有优异的抵抗性。钢板化学成分按重量百分比计符合以下要求：C 0.001～0.08%，Si 0.10～0.50%，Mn 0.50～1.60%，P≤0.080%，S≤0.025%，Ni 0.01～3.50%，Mo 0.01~0.50%，Cu 0.01～1.20%，Nb 0.001~0.060%，Ca 0.0005~0.0040%，Al 0.010～0.080%，N≤0.0080%，还包含Cr 0.01~5.50%，RE 0.001~0.080%，Sb 0.005~0.10%，Ti 0.001~0.090%，V 0.001~0.080%的一种或两种以上的元素，余量为Fe及不可避免的杂质。

实施例1

本实施例的抗海洋大气腐蚀结构用钢板的生产工艺，利用炉卷轧机生产线或中厚板生产线进行生产，包括转炉或电炉冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序、连铸工序、板坯再加热工序、控制轧制工序和控制冷却工序、热处理工序。

其中，提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法为：针对6mm 厚的钢板，轧后冷速为15℃/s，亚温正火温度为760℃，加热时间为10min（即1.6min/mm），保温时间为12min（即2.0min/mm），然后空冷至室温。钢板的屈服强度为524MPa，抗拉强度为679MPa，延伸率24%。

实施例2

其中，提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法为：针对16mm 厚的钢板，轧后冷速为40℃/s，亚温正火温度为800℃，加热时间为34min（即2.1min/mm），保温时间为23min（即1.4min/mm），然后空冷至室温。钢板的屈服强度为500MPa，抗拉强度为618MPa，延伸率29.5%。亚温正火后显微组织见附图1。

实施例3

其中，提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法为：针对50mm 厚的钢板，轧后冷速为35℃/s，亚温正火温度为820℃，加热时间为55min（即1.1min/mm），保温时间为35min（即0.7min/mm），然后空冷至室温。钢板的屈服强度为486MPa，抗拉强度为613MPa，延伸率26.5%。

实施例1-3的钢板对海洋大气环境具有优异的抵抗性，在实验室模拟滨海大气服役环境周浸加速腐蚀试验条件下，评价实施例1-3的钢板腐蚀能力为普通桥梁钢Q420q的3.5~3.8倍。

Claims

1.一种提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，其特征在于：钢板采用控制轧制后快速冷却的TMCP工艺，冷速≥15℃/s，具体要求如下：

1）加热：TMCP态钢板从室温状态直接进入热处理炉内，按单位厚度均温时间1.0~2.5min/mm加热到亚温正火温度；

2）保温：当TMCP态钢板加热到亚温正火温度后，按单位厚度均温时间0.5~2.2min/mm进行保温；

3）冷却：空冷至室温。

2.根据权利要求1 所述的提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，其特征在于：所述单位厚度均温时间为将钢板进入热处理炉开始到钢板的心部到达热处理生产工艺温度所需时间与钢板厚度的比值。

3.根据权利要求1 所述的提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，其特征在于：亚温正火温度为：Ac3以下20~100℃。

4.根据权利要求1 所述的提高抗海洋大气腐蚀结构用钢板耐腐蚀性能的热处理方法，其特征在于：所述钢板化学成分按重量百分比计为，C 0.001～0.08%，Si 0.10～0.50%，Mn 0.50～1.60%，P≤0.080%，S≤0.025%，Ni 0.01～3.50%，Mo 0.01~0.50%，Cu 0.01～1.20%，Nb 0.001~0.060%，Ca 0.0005~0.0040%，Al 0.010～0.080%，N≤0.0080%，还包含Cr 0.01~5.50%，RE 0.001~0.080%，Sb 0.005~0.10%，Ti 0.001~0.090%，V 0.001~0.080%的一种或两种以上的元素，余量为Fe及不可避免的杂质。