CN115109997B - 一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢 - Google Patents

一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢 Download PDF

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Abstract

本发明提供了耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，所述铸钢成本按照质量百分比计如下：[C]0.07％～0.12％，[Si]0.30％～0.60％，[Mn]0.60％～1.30％，[S]≤0.035％，[P]≤0.035％，[Cr]≤0.30％～0.80％，[Ni]0.80％～1.45％，[Mo]0.10％～0.40％，[Cu]0.20％～0.60％，[RE]≤0.04％，其余为铁及不可避免杂质。本发明所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢。采用本发明所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，不仅可以解决酸雨大气腐蚀环境中铸件的腐蚀问题，显著提高铸件的使用寿命，节约资源；而且可以节省铸件涂装以及后期的维护费用，避免锈液流挂，污染土壤和环境，实现绿色环保。

Description

一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢
技术领域
本发明涉及低合金钢技术领域，特别涉及一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，主要用于桥梁支座、索鞍、索夹、铸钢节点等长期暴露在酸雨大气中使用的铸件。
背景技术
耐候钢又名耐大气腐蚀钢，是在碳钢的基础上添加少量的Cu、P、Cr、Ni等合金元素，使其在金属基体表面上形成致密的保护层，防止腐蚀的进一步发生，其综合作用是“以锈止锈”，其耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～5倍。因此，耐候钢被广泛应用于集装箱、桥梁、汽车、铁路车辆和建筑等行业。
20世纪初欧美等国对钢的耐大气腐蚀性进行研究，研究发现钢中的P、Cu、Cr等元素对提高钢的耐候性非常有效，Ni、Mo、Al、V、Ti等元素也有一定的辅助效果。经过多年的研究和应用，已将耐候钢作为普通钢种广泛使用，并且在钢种开发、使用及设计施工等方面进行了详细规定，美国代表钢种是高Cu、P加Cr、Ni的Corten A系列和以Cr、Mn、Cu合金化为主的Corten B系列；日本JFE在高性能耐候钢桥梁方面形成Ni型高耐大气腐蚀钢系列JFE-ACL和耐海水腐蚀钢系列JFE-MARIN；英国通过降P提Mn形成BS 968钢（15CrMn2NiCu）；苏联通过降P加Ti形成ИM钢（15CrNiMnCuTi）、降P提Si形成10CrSiNiCu钢等。近年来基于资源和成本考虑，有些耐候钢不用镍，改加其它元素，先后形成Cu-Cr系和Cr-Al系等。
20世纪60年代我国开始对耐候钢进行研究，基于我国的矿产资源，开发并形成了Cu系、P-V系、P-RE系、P-Nb-RE系等耐候钢。主要钢种有：09CuPTi、09CuPCrNi、16MnCu、09MnCuPTi、15MnVCu、08MnPV、10MnPV、12MnPV、08CuPVRE、09CuPRE、10PCuRE、06CuPTiRE、09CuPTiRE、09MnNb、10MnPNbRE、10CrMoAl、10CrCuSiV、NH35q、NFS345等。
2008年我国制定了GB/T 4171《耐候结构钢》，为耐候钢的生产制造和使用提供了依据。与国外相比，国内生产耐候钢在品种、规格、产量方面都比较少，技术水平比国际水平略低，尤其是在强度级别形成系列化、裸装使用等方面更为明显。因此，我国在开发低合金耐候钢方面还有大量研究工作要做，任务艰巨。
耐候钢按照使用特点分为结构用耐候钢和焊接结构用耐候钢两种。结构用高耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性能，钢中耐蚀合金元素以Cu-P为基础，其中P含量为0.07%～0.15%，由于P含量高，这类钢的屈服强度一般在355MPa以下，主要用于车辆、集装箱、建筑、塔架或其他结构件等结构中，其耐候性能比焊接结构用耐候钢要好，如我国GB/T 4171《耐候结构钢》中的高耐候钢系列、美国ASTM A242系列和日本JIS G3125 SPA-H系列等。焊接结构用耐候钢既考虑了耐蚀性，又考虑了焊接性，钢中耐蚀合金元素以Cu-Cr-Ni系为基础，限制了P含量，P含量≤0.030%，主要用于车辆、桥梁、集装箱、建筑或其他焊接结构中，如我国GB/T 4171《耐候结构钢》中的焊接耐候钢系列、美国ASTM A588系列和A514系列和日本JISG3114系列等。
目前国内外耐候钢基本上都是基于结构用材，对于铸件用耐候铸钢研究和开发较少，也没有相应的耐候铸钢标准，耐候铸钢在国内基本上还处于空白。
随着全球大气污染的加剧，空气中SO2、NO2等含量增加，全球许多地区出现了酸性降雨，酸雨比一般雨水的破坏性更大，侵蚀金属、塑料、涂料等材料，严重降低其使用性能和耐久性。2003年发布的《中国腐蚀调查报告》显示我国腐蚀总损失约为国民经济生产总值(GDP)的5%，其中因大气腐蚀造成的损耗占腐蚀总损失的一半以上。因此开发一种用于酸雨大气腐蚀环境的耐候铸钢势在必行。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，用于解决酸雨大气腐蚀环境中铸件的腐蚀问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，所述铸钢成本按照质量百分比计如下：
[C]0.07%～0.12%，[Si]0.30%～0.60%，[Mn]0.60%～1.30%，[S]≤0.035%，[P]≤0.035%，[Cr]≤0.30%～0.80%，[Ni]0.80%～1.45%，[Mo]0.10%～0.40%，[Cu]0.20%～0.60%，[RE]≤0.04%，其余为铁及不可避免杂质。
进一步的，所述铸件各元素在设定具体含量时应同时满足式(1)的要求；
I=26.01（%Cu）＋3.88（%Ni）＋1.20（%Cr）＋1.49（%Si）＋17.28（%P）－7.29（%Cu）（%Ni）－9.10（%Ni）（%P）－33.39（%Cu）2 ≥6 .0 式（1）
进一步的，所述铸件各元素在设定具体含量时应同时满足式(2)的要求；
V=1/{［1.0－0.16（%C）］×［1.05－0.05（%Si）］×［1.04－0.016（%Mn）］×［1.0－0.5（%P）］×［1.0＋1.9（%S）］×［1.0－0.10（%Cu）］×［1.0－0.12（%Ni）］×［1.0－0.3（%Mo）］×［1.0－1.7（%Ti）］｝，0.9≤V≤2.5 式（2）。
进一步的，耐候铸钢H≤3PPm、O≤100PPm。
进一步的，所述耐候铸钢采用中频感应炉或者采用中频感应炉+AOD炉熔炼制备。
进一步的，在炉内添加废钢、纯铁和合金进行熔炼，并根据检测出的钢液成分对炉内钢液进行调整，出钢前在钢包内加入少量CaSi合金和微量RE合金。
进一步的，所述耐候铸钢采用ZG230-450生产工艺条件铸造。
进一步的，用于生产桥梁支座、索鞍、索夹、铸钢节点以及长期暴露在酸雨大气中使用的铸件。
相对于现有技术，本发明所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢具有以下优势：
（1）本发明所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，通过添加一定量的Cr、Ni、Mo、Cu、RE等合金元素，能够促进耐候铸钢在酸雨大气腐蚀环境下基体表面形成一层以α-FeOOH为主的致密的非晶产物层，有效隔离腐蚀介质硝酸根离子和硫酸根离子侵入钢基体，减缓腐蚀阳极区和阴极区之间的电子迁移，降低电化学反应的速度，抑制了耐候铸钢内部腐蚀。
（2）本发明所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，不仅可以解决酸雨大气腐蚀环境中铸件的腐蚀问题，显著提高铸件的使用寿命，节约资源；而且可以节省铸件涂装以及后期的维护费用，避免锈液流挂，污染土壤和环境，实现绿色环保。
（3）本发明所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，通过Mn、Cr、Ni、Mo、Cu等合金化，添加微量元素RE，控制C、Si、S、P元素含量，在不改变ZG230-450生产工艺条件下，就能生产出具有良好的耐酸雨大气腐蚀性能、综合机械性能的耐候铸钢。
（4）本发明所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，组织纯净，夹杂少，耐候铸钢添加Cr、Ni、Mo合金元素，耐候铸钢的机械性能高于碳钢材质铸件。
（5）本发明所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，可以采用普通的中频炉进行熔炼，不需要采用精炼炉精炼，熔炼成本低。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解，下面对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本发明公开了一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，所述铸钢成本按照质量百分比计如下：
[C]0.07%～0.12%，[Si]0.30%～0.60%，[Mn]0.60%～1.30%，[S]≤0.035%，[P]≤0.035%，[Cr]≤0.30%～0.80%，[Ni]0.80%～1.45%，[Mo]0.10%～0.40%，[Cu]0.20%～0.60%，[RE]≤0.04%，其余为铁及不可避免杂质。
所述耐候铸钢中以上各元素在设定具体含量时应同时满足式(1)和式(2)的要求；
I=26.01（%Cu）＋3.88（%Ni）＋1.20（%Cr）＋1.49（%Si）＋17.28（%P）－7.29（%Cu）（%Ni）－9.10（%Ni）（%P）－33.39（%Cu）2 ≥6 .0 式（1）
V=1/{［1.0－0.16（%C）］×［1.05－0.05（%Si）］×［1.04－0.016（%Mn）］×［1.0－0.5（%P）］×［1.0＋1.9（%S）］×［1.0－0.10（%Cu）］×［1.0－0.12（%Ni）］×［1.0－0.3（%Mo）］×［1.0－1.7（%Ti）］｝，0.9≤V≤2.5 式（2）。
本发明提供的一种耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，通过添加一定量的Cr、Ni、Mo、Cu、RE等合金元素，能够促进耐候铸钢在酸雨大气腐蚀环境下基体表面形成一层以α-FeOOH为主的致密的非晶产物层，有效隔离腐蚀介质硝酸根离子和硫酸根离子侵入钢基体，减缓腐蚀阳极区和阴极区之间的电子迁移，降低电化学反应的速度，抑制了耐候铸钢内部腐蚀。
作为本发明的较佳示例，耐候铸钢H≤3PPm、O≤100PPm。
该设置使得本发明所述的耐候铸钢组织纯净，夹杂少。
作为本发明的较佳示例，所述的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢的合金化机理如下：
C在钢中以碳化物的形式存在，对钢的耐大气腐蚀不利；随着碳含量的增加，钢的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，严重影响钢的焊接性能和冷脆性能。因此本发明专利C含量控制范围0.07%～0.12%。
Si可以在钢表面形成富Si保护膜，提高钢的耐腐蚀性能；当Si与Cu、Cr、P配合时，可以提高钢的耐海洋大气腐蚀性能。Si有利于提高钢的强度、屈服点和耐磨性，但是随着Si元素含量的增加会降低钢的焊接性能。同时较高的硅含量有利于细化α-FeOOH，从而降低钢的整体腐蚀速率。因此本发明专利Si含量控制范围0.30%～0.60%。
Mn可以提高钢对海洋大气的耐蚀性，但对在工业大气中的耐蚀性几乎无影响；Cr和Mn提高合金的淬硬性，增加焊接冷裂纹的敏感性；Mn与S形成高熔点的MnS，即可防止FeS热脆现象，又可抵消S对钢耐蚀性的有害作用。因此本发明专利Mn含量控制范围0.60%～1.30%。
S对钢的耐蚀性能不利，一般控制在≤0.04%。通过增加Cu能明显抵消钢中S的有害作用，Cu与S生成难溶硫化物填充锈层中的空隙，阻止腐蚀的进一步侵入。钢中S含量越高，Cu降低腐蚀速率的效果愈显著。因此本发明专利S含量控制范围≤0.035%。
P是提高钢耐大气腐蚀性能最有效的合金元素之一。在低碳范围内当P含量不超过0.103%时，钢的韧性随P含量的增加而增加，冷脆转变温度随P含量的增加而下降，损害钢的冲击性能。Cu、P复合作用可以促进致密锈层中非晶质Fe3O4的形成，但是Cu和P一起会增加焊接热裂纹倾向。因此本发明专利P含量控制范围≤0.035%。
Cr在钢表面形成致密的氧化膜，提高钢的钝化能力，使锈层生长速度减慢，提高钢的耐蚀性；有利于细化α-FeOOH；阻止干湿交替过程中干燥时Fe3+向Fe2+转变的还原反应，从而提高锈层的稳定性；当Cu、Ni、Cr同时加入时耐蚀效果尤为明显。随着Cr含量的增加，钢的屈服强度略有上升，但强化效果不像Cu一样明显。Cr的加入也会提高合金的冷脆转变温度。因此本发明专利Cr含量控制范围0.30%～0.80%。
Ni是一种比较稳定的元素，加入Ni使钢的自腐蚀电位向正方向变化，提高钢的稳定性。当钢中同时存在少量的Cu时，钢的耐蚀性能显著提高。W(Ni)≈4%时，显著提高海滨耐候钢的抗大气腐蚀性能。Ni可提高Cu固溶体的熔点，改善钢的热脆现象，当钢中添加高于1/2Cu含量的Ni时，可防止铜脆的产生。Ni对钢的室温力学性能影响不大，但对高温热塑性有影响。因此本发明专利Ni含量控制范围0.80%～1.45%。
Mo可提高耐候钢在海洋环境中的耐腐蚀能力，当Mo含量为0.4%～0.5%时，钢在大气腐蚀环境下（尤其是在工业大气）的腐蚀速率显著降低，甚至可降低50%以上；Mo可形成MoO4 2-，使内锈层具备阳离子选择性，阻碍Cl—的穿透。因此本发明专利Mo含量控制范围0.10%～0.40%。
Cu是低合金耐大气腐蚀钢中最有效的耐蚀合金元素之一，Cu的加入，有助于在钢的表面形成致密的、粘附性好的非晶态氧化物保护层，使腐蚀介质很难穿越，从而阻止钢表面与非晶态保护层之间的界面区域发生腐蚀。Cu与S生成难溶的硫化物，从而抵消S对钢耐蚀性的有害作用。因此本发明专利Cu含量控制范围0.20%～0.60%。
RE是极其活泼的元素，是很强的脱氧剂和脱硫剂，能够净化钢液、细化晶粒、改变钢中夹杂物的状态以及减少有害夹杂物的数量，提高钢的耐大气腐蚀性能，提高钢的冲击韧性，特别是低温冲击韧性。因此本发明专利RE含量控制范围≤0.04%。
本发明针对现有技术的不足，提供一种新型耐候铸钢，通过Mn、Cr、Ni、Mo、Cu等合金化，添加微量元素RE，控制C、Si、S、P元素含量，在不改变ZG230-450生产工艺条件下，就能生产出具有良好的耐酸雨大气腐蚀性能、综合机械性能的耐候铸钢。
作为本发明的较佳示例，本发明所提出的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢采用中频感应炉或者采用中频感应炉+AOD炉熔炼制备。
本发明所提出耐候铸钢可以采用普通的中频炉进行熔炼，不需要采用精炼炉精炼，熔炼成本低，在不改变ZG230-450生产工艺条件下，即可实现机械性能可靠的耐候铸钢。
作为本发明的较佳示例，在炉内添加废钢、纯铁和合金进行熔炼，并根据检测出的钢液成分对炉内钢液进行调整，出钢前在钢包内加入少量CaSi合金和微量RE合金。
RE可替代部分Mn和Ni等合金的作用，与Si、Ca同时添加，对钢的性能改善更佳。
本发明提供了一种耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢，同时结合美国ASTM G101-04（2015）《Standard Guide for Estimating The Atmospheric Corrosion Resistance ofLow-Alloy Steels》标准中提出耐大气腐蚀指数I（见式1，腐蚀指数I越大，耐候性能越好，耐候钢桥一般要求I≥6.0）和日本在《免涂装桥梁用钢材的耐候钢选材的指标与耐候性评价方法提案》提出了耐候性指标V（见式2，耐候钢桥一般要求0.9≤V≤2.5），相关研究表明，在工业大气环境（酸雨大气环境）中，当锈层中α/γ*＞1时(α特指α-FeOOH含量，γ*指Fe3O4、γ-FeOOH和β-FeOOH的总含量)，钢的腐蚀速率小于0.01mm/a，因此α/γ*值可以用来评估其保护性能。
本发明的耐酸雨大气腐蚀低合金耐候铸钢化学成分见表1。
表1 耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢成分（Wt%）
元素 C Si Mn S P Cr Ni Mo Cu RE
范围 0.07～0.12 0.30～0.60 0.60～1.30 ≤0.035 ≤0.035 0.30～0.80 0.80～1.45 0.10～0.40 0.20～0.60 ≤0.04
备注： H≤3PPm，O≤100PPm。
实施例
采用中频感应炉或者采用中频感应炉+AOD炉熔炼本发明所提出的耐候铸钢，在炉内添加废钢、纯铁和合金进行熔炼，并根据检测出的钢液成分对炉内钢液进行调整，出钢前在钢包内加入少量CaSi合金和微量RE合金。对随炉浇注的试样进行光谱分析。耐候钢成分质量百分比为：C：0.08%、 Si：0.35%、Mn：0.85%、S：0.009%、P：0.027%、Cr：0.35%、Ni：0.93%、Mo：0.15%、Cu：0.25%、RE：0.036%、H：2.1PPm，O：52PPm、余量为Fe，耐候性指数V值为1.15，耐大气腐蚀指数I值为7.51。
实施例
按照实施例1的方法熔炼耐候钢、光谱分析成分。耐候钢成分质量百分比为：C：0.09%、 Si：0.41%、Mn：1.14%、S：0.013%、P：0.029%、Cr：0.52%、Ni：1.05%、Mo：0.24%、Cu：0.38%、RE：0.04%、H：2.3PPm，O：61PPm、余量为Fe，耐候性指数V值为1.22，耐大气腐蚀指数I值为7.69。
实施例
按照实施例1的方法熔炼耐候钢、光谱分析成分。C：0.11%、 Si：0.54%、Mn：1.21%、S：0.015%、P：0.030%、Cr：0.78%、Ni：1.10%、Mo：0.38%、Cu：0.50%、RE：0.038%、H：2.6PPm，O：80PPm、余量为Fe，耐候性指数V值为1.32，耐大气腐蚀指数I值为6.87。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，其特征在于，所述铸钢成分按照质量百分比计如下：
[C]0.07%～0.12%，[Si]0.30%～0.60%，[Mn]0.60%～1.30%，[S]≤0.035%，[P]≤0.035%，[Cr]0.30%～0.80%，[Ni]0.80%～1.45%，[Mo]0.10%～0.40%，[Cu]0.20%～0.60%，[RE]≤0.04%，其余为铁及不可避免杂质；
所述铸钢各元素在设定具体含量时应同时满足式(1)的要求；
I=26.01（%Cu）＋3.88（%Ni）＋1.20（%Cr）＋1.49（%Si）＋17.28（%P）－7.29（%Cu）（%Ni）－9.10（%Ni）（%P）－33.39（%Cu）2 ≥6 .0 式（1）；
所述铸钢各元素在设定具体含量时应同时满足式(2)的要求；
V=1/{［1.0－0.16（%C）］×［1.05－0.05（%Si）］×［1.04－0.016（%Mn）］×［1.0－0.5（%P）］×［1.0＋1.9（%S）］×［1.0－0.10（%Cu）］×［1.0－0.12（%Ni）］×［1.0－0.3（%Mo）］×［1.0－1.7（%Ti）］｝，0.9≤V≤2.5 式（2）；
所述耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，能够促进耐候铸钢在酸雨大气腐蚀环境下基体表面形成一层以α-FeOOH为主的致密的非晶产物层，隔离腐蚀介质硝酸根离子和硫酸根离子侵入钢基体，用于生产长期暴露在酸雨大气中使用的铸件。
2.根据权利要求1所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，其特征在于，耐候铸钢H≤3PPm、O≤100PPm。
3.根据权利要求1所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，其特征在于，所述耐候铸钢采用中频感应炉或者采用中频感应炉+AOD炉熔炼制备。
4.根据权利要求1所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，其特征在于，在炉内添加废钢、纯铁和合金进行熔炼，并根据检测出的钢液成分对炉内钢液进行调整，出钢前在钢包内加入少量CaSi合金和微量RE合金。
5.根据权利要求1所述的耐酸雨大气腐蚀的耐候铸钢，其特征在于，所述耐候铸钢采用ZG230-450生产工艺条件铸造。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000017381A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Nippon Steel Corp 造船用耐食鋼
JP2000297343A (ja) * 1999-04-09 2000-10-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 海浜耐候性に優れた鋼材
JP2005226137A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Kobe Steel Ltd 耐候性に優れた鋼材およびその製造方法
CN101235469A (zh) * 2008-02-28 2008-08-06 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度易成型耐大气腐蚀钢
JP2011202215A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Jfe Steel Corp 耐候性に優れた構造用鋼材
CN103421941A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 南京钢铁股份有限公司 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
CN106834929A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 衡水裕菖铸锻有限公司 一种适用于大气腐蚀环境下的耐腐蚀铸钢及其热处理工艺
CN110241357A (zh) * 2019-06-10 2019-09-17 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种800MPa级强韧耐候厚钢板及其制备方法
CN111057812A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 五矿营口中板有限责任公司 抗拉强度600MPa级高韧性耐火耐腐蚀钢及其制造方法
CN111850406A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 攀钢集团研究院有限公司 380MPa级高磷耐候钢及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000017381A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Nippon Steel Corp 造船用耐食鋼
JP2000297343A (ja) * 1999-04-09 2000-10-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 海浜耐候性に優れた鋼材
JP2005226137A (ja) * 2004-02-13 2005-08-25 Kobe Steel Ltd 耐候性に優れた鋼材およびその製造方法
CN101235469A (zh) * 2008-02-28 2008-08-06 武汉钢铁(集团)公司 一种高强度易成型耐大气腐蚀钢
JP2011202215A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Jfe Steel Corp 耐候性に優れた構造用鋼材
CN103421941A (zh) * 2013-08-19 2013-12-04 南京钢铁股份有限公司 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
CN106834929A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 衡水裕菖铸锻有限公司 一种适用于大气腐蚀环境下的耐腐蚀铸钢及其热处理工艺
CN111057812A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 五矿营口中板有限责任公司 抗拉强度600MPa级高韧性耐火耐腐蚀钢及其制造方法
CN110241357A (zh) * 2019-06-10 2019-09-17 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种800MPa级强韧耐候厚钢板及其制备方法
CN111850406A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 攀钢集团研究院有限公司 380MPa级高磷耐候钢及其制备方法

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