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耐候鋼制造工藝
耐候鋼一般采用精料入爐-冶煉(轉爐、電爐-微合金化處理-吹氬-LF精煉-低過熱度連鑄(喂入稀土絲)-控軋控冷等工藝路線。在冶煉時,廢鋼隨爐料一起加入爐內,按常規工藝冶煉,出鋼后加入脫氧劑及合金,鋼水經吹氬處理后,隨即進行澆鑄,吹氬調溫后的鋼水經連鑄機鑄成板坯。由于鋼中加入稀土元素,耐候鋼得到凈化,夾雜物含量大為減少。
耐候鋼焊接性
如果使用無抗大氣腐蝕的填充金屬則應該確保焊縫本身是耐候的。在焊接之前,應該將已形成的表面層至接頭邊緣10mm到20mm的距離。焊接鋼材級別S355J0WP和S355J2WP采用的磷含量很高時,應該采用特殊的措施。
我國從60年代起也已經開始大量研制耐候鋼板,自1965~1979年將多種含Cu及P、RE、Ti的低合金鋼在風沙干燥、工業大氣、潮濕都市、農村等不同的環境下進行長達15年之久的大氣曝露試驗,取得了耐候鋼的手數據。1984年我國制定了耐大氣腐蝕鋼標準GB4171―84及GB4172―84,納入了高耐候性的3個牌號:09CuPCrNi―A、09CuPCrNi―B、09CuP和焊接結構用耐候鋼的4個牌號:16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr、及15MnCuCr―QT。許多鋼廠也有不同的耐候鋼產品,如銨鋼的05CuPCrNi ,09CuPCrNi , 10CrNiCuP系列、武鋼的06CuPRE、05CuPCrNi、09CuPTiR、09CuPCrNi系列、寶鋼集團上海鋼鐵有限公司10PCuRE高耐候鋼等等。雖然我國耐候鋼的產品及研究也不少,但耐候鋼主要應用于橋梁、鐵路客車、集裝箱、工程機械、海洋設施、海港建筑結構等,用于建筑外墻面層幾乎還未出現。 耐候鋼在與大氣的接觸使用過程中,金屬基體表面形成致密的、粘附性好的非晶態氧化層保護膜,顏色由銹紅逐漸變成暗青、終成為暗紫色,并從此不再銹蝕穩定下來,這層保護膜有效地阻擋了腐蝕的侵入,延長了構件的使用壽命。國外某獨立的科研機構將耐候鋼與普通碳鋼在不同環境中的耐腐蝕性能作了對比,顯示出耐腐鋼材的良好耐候性。高品質的耐候鋼在海邊環境中16年后平均腐蝕深度約0.1~0.2mm,在工業區及鄉村大約為0.02~0.04mm。我國武漢鋼鐵公司也對其生產的耐候鋼進行的測試表明即使在海邊城市耐候鋼的平均腐蝕深度約0.02mm/年。即使考慮到其他非正常因素,一般認為,耐候鋼耐大氣腐蝕性能是一般結構鋼的3~4倍,即使在裸裝使用條件下,其耐腐蝕性壽命也可達30年以上
特點及其制造工藝
【耐候鋼特點】指具有保護銹層耐大氣腐蝕,可用于制造車輛、橋梁、塔架、集裝箱等鋼結構的低合金結構鋼。與普碳鋼相比,耐候鋼在大氣中具有更優良的抗蝕性能。與不銹鋼相比,耐候鋼只有微量的合金元素,諸如磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈮、釩、鈦等,合金元素總量僅占百分之幾,而不像不銹鋼那樣,達到百分之十幾,因此價格較為低廉。
【耐候鋼原理】
鋼中加入磷、銅、鉻、鎳等微量元素后,使鋼材表面形成致密和附著性很強的保護膜,阻礙銹蝕往里擴散和發展,保護銹層下面的基體,以減緩其腐蝕速度。在銹層和基體之間形成的約50μm~100μm厚的非晶態尖晶石型氧化物層致密且與基體金屬黏附性好,由于這層致密氧化物膜的存在,阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入,減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展,大大提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。耐候鋼是可減薄使用、裸露使用或簡化涂裝,而使制品抗蝕延壽、省工降耗、升級換代的鋼系,也是一個可融入現代冶金新機制、新技術、新工藝而使其持續發展和創新的鋼系
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