CN107245633A - 一种海岛建筑专用合金钢的制备方法 - Google Patents

一种海岛建筑专用合金钢的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于以铁、碳、铌、镍、铜、铈为原料，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，在其外部涂覆保护剂，所述的保护剂涂覆一层，即得到海岛建筑专用合金钢。在涂覆保护剂后，用紫外线照射20～30分钟。所述紫外线照射的辐射量为1200～1300mW/m2。最重要的是本发明保护剂的使用，以及涂上保护剂以后的紫外线处理，增强了本材料，在海岛这种强紫外线情况下引起的不利状况。

Description

一种海岛建筑专用合金钢的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种海岛建筑专用合金钢的制备方法。
背景技术
随着海洋经济的持续发展，在沿海地区渐趋饱和的发展空间制约下，海岛开发带来了一个全新的发展空间。海岛作为第二海洋经济带，其作用也愈益突显。
钢结构建筑体系在海岛推广利用的优势主要体现为以下几点：①结构轻，运输和安装方便，且钢材自身优良的韧性和延展性，具备良好的抗震和抗风能力。由于自重轻，因此建筑对地基的基础处理要求不高，从而大大降低了地基改造的成本。该优势对于自然灾害频发，交通运输不便的海岛区域则能够充分发挥其优越性。②钢结构的优越的性能可为住宅空间提供更大的自由度，设计上更为灵活，从而有效增加住宅的使用面积。因此，高效的得房率更适宜于土地面积紧张、地势复杂的海岛。③钢构件的加工、施工和安装对环境的影响小，钢材可回收利用，建筑垃圾大大减少。因此，在建筑施工到建筑垃圾处理过程均可有效减小对周边生态环境的破坏，可为建设绿色、环保、节能和生态型海岛提供有效的技术保障。
然而，我国钢结构建筑的材料研发、设计制造并不能满足海岛开发利用过程中对建筑技术的特殊需求。这是由于在海洋性气候条件下，气候终年潮湿，年平均降水量比大陆性气候多；而且季节分配比较均匀。降水量比较稳定，年与年之间变化不大。四季湿度都很大，多云雾，天气阴沉，难得晴天，少见阳光。海岛建筑处于高温、高湿、高盐度和高强紫外线的自然环境中，钢结构虽然尤其不可比拟的优势，但也存在着其不可避免的缺点，无法耐高湿、耐高盐度，往往长时间处于这种环境中，会逐渐的会受到侵蚀，即使是人们所常见的或者说是熟知的不锈钢也无法保证不受到侵蚀。其使用寿命受到限制。
发明内容
发明目的：针对现有技术中的不足之处，，本发明提供了一种海岛建筑专用合金钢的制备方法。采用本发麻烦能够在恶劣的环境中，延长钢材的使用寿命。
技术方案：本发明所提供的一种海岛建筑专用合金钢的制备方法，以铁、碳、铌、镍、铜、铈为原料，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，在其外部涂覆保护剂，所述的保护剂涂覆一层，即得到海岛建筑专用合金钢。
在涂覆保护剂后，用紫外线照射20～30分钟。所述紫外线照射的辐射量为1200～1300mW/m2。
所述的保护剂为含铬的金属溶液的混合物。所述的含铬的金属溶液为铬酰氯与重铬酸、铬酸镁的混合物。所述的含铬的金属溶液的配比为铬酰氯10份、重铬酸1～2份、铬酸镁5～15份、水80～100份。所述的含铬的金属溶液的配比为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
所述的原料其各成分质量百分比为：铁88～92％、碳0.2～0.3％、铌0.3～0.8％、镍6～7％、铜0.3～0.8％、铈0.1～0.2％。我们在研究发现在普通的铁-碳形成的钢中加入微量的铌，可以增强钢材的耐腐蚀性。加入少量的镍，可提高耐弱酸性的腐蚀和应力腐蚀的能力。此外，我们还发现加入微量的铜可以提高钢材耐空气中水汽腐蚀的性能。具体的，对于本发明来说，优选方案为：所述海岛建筑专用合金钢各成分质量百分比为：含有铁91.8％、碳0.2％，铌0.5％，镍7％，铜0.3％，铈0.2％。
有益效果：采用本发明所述方法制备的合金钢耐湿气，耐盐侵蚀，使用寿命长。从根本上解决了常规钢材在海岛环境中难以长久使用的问题。本发明在制备原料中增加铌、镍、铜、铈等，使得不锈钢成品中含有合理配比的铌、镍、铜、铈等元素，大大增加了钢材的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。最重要的是本发明保护剂的使用，以及涂覆保护剂以后的紫外线处理，增强了本材料在海岛这种强紫外线情况下引起的不利状况。
具体实施方式：
实施例1
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.2％，铌0.3％，镍6％，铜0.3％，铈0.1％，其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
实施例2
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.3％，铌0.8％，镍7％，铜0.8％，铈0.2％。其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
实施例3
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.3％，铌0.3％，镍6％，铜0.8％，铈0.1％，其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
实施例4
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.3％，铌0.3％，镍7％，铜0.3％，铈0.2％。其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
实施例5
海岛建筑专用合金钢的成为：铁91.8％，碳0.2％，铌0.5％，镍7％，铜0.3％，铈0.2％。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
实施例6
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.2％，铌0.3％，镍6％，铜0.3％，铈0.1％，其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。涂覆后，用紫外线照射20～30分钟。累计辐射量为1200～1300mW/m2。
实施例7
海岛建筑专用合金钢的成为：碳0.3％，铌0.8％，镍7％，铜0.8％，铈0.2％。其余为铁。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。涂覆后，用紫外线照射20～30分钟。累计辐射量为1200～1300mW/m2。
实施例8
海岛建筑专用合金钢的成为：铁91.8％，碳0.2％，铌0.5％，镍7％，铜0.3％，铈0.2％。
按照上述比例进行原料配比，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。涂覆后，用紫外线照射20～30分钟。累计辐射量为1200～1300mW/m2。
对比例1
常规的铁-碳钢
对比例2
常规的不锈钢
对比例3
对比例1的钢材涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。涂覆后，用紫外线照射20～30分钟。累计辐射量为1200～1300mW/m2。
对比例4
对比例3的钢材涂覆一层保护剂。所述保护剂的配方为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。涂覆后，用紫外线照射20～30分钟。累计辐射量为1200～1300mW/m2。
实施例6
将上述实施例1～5所得产品，及对比例1～2进行盐雾试验，溶液为5％氯化钠溶液，pH值为6～7，温度为35℃，喷雾量为1.4ml/80cm2/h，采用不同的喷雾时间。通过称重判定法，盐雾试验前后，产品重量差异如下表所示。

Claims (9)

1.一种海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于以铁、碳、铌、镍、铜、铈为原料，在电炉中融化，再进行初炼，产生初钢水，然后在转炉中进行精炼，最后进行真空处理，待钢材冷却成型后，在其外部涂覆保护剂，所述的保护剂涂覆一层，即得到海岛建筑专用合金钢。
2.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于在涂覆保护剂后，用紫外线照射20～30分钟。
3.根据权利要求2所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，所述紫外线照射的辐射量为1200～1300mW/m2。
4.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的保护剂为含铬的金属溶液的混合物。
5.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的含铬的金属溶液为铬酰氯与重铬酸、铬酸镁的混合物。
6.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的含铬的金属溶液的配比为铬酰氯10份、重铬酸1～2份、铬酸镁5～15份、水80～100份。
7.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的含铬的金属溶液的配比为铬酰氯10份、重铬酸1份、铬酸镁8份、水80份。
8.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的原料其各成分质量百分比为：铁88～92％、碳0.2～0.3％、铌0.3～0.8％、镍6～7％、铜0.3～0.8％、铈0.1～0.2％。
9.根据权利要求1所述的海岛建筑专用合金钢的制备方法，其特征在于所述的原料其各成分质量百分比为：含有铁91.8％、碳0.2％、铌0.5％、镍7％、铜0.3％、铈0.2％。
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