刘观猷， 陈 亮， 葛 亮， 李 曜， 苗丕峰

(江阴兴澄特种钢铁有限公司， 江苏 江阴 214429)

引 言

大气腐蚀是钢铁材料的主要破坏形式之一。据统计，世界上每年有1/6产量的钢材因腐蚀而损耗[1]，其中大气腐蚀是重要原因之一。降低钢铁的腐蚀具有重要的经济效益，这已经成为了世界性共同的课题。345 MPa级别的耐候钢，如ASTMA588，SMA490W，Q355NH等系列已经得到广泛应用。随工程装备设计轻量化的发展需要，与之配套的工程结构用钢的强度级别要求也越来越高，尤其是寒冷地区服役的工程机械和桥梁还要求钢板具备优良的低温韧性，345 MPa级别耐候钢已不能满足设计和使用要求，急需更高强度级别的高强度高韧性耐候钢板以满足市场使用要求。

1 试验材料

1.1 化学成分

耐候钢通常是在钢中加入Cu，P，Cr，Ni等合金元素，在其锈层与基体之间形成约50-100 μm的致密且与基体金属粘附性良好的非晶态氧化物层，阻止了大气中氧和水向钢铁基体的渗透，减缓了锈蚀的发生，从而提高了钢的耐大气腐蚀能力[2-3]。根据成分和使用环境的不同，耐候钢的耐大气腐蚀能力约为普通钢的2～8倍[4]。Cu是提高耐腐蚀性的基本元素，可以促进钢生产阳极钝化，从而降低钢的腐蚀速率。Cu在锈层中富集能极大地改善锈层的保护性能。为达到锈层中的Cu富集的效果，要求w(Cu)≥0.20%。Cr和钢中的Cu, Si元素配合使用能显著提高钢的腐蚀性能。由于Cr和Ni的电极电位较低，具有钝化倾向，与Cu配合使用能明显提高钢的腐蚀性能。另外，在钢中加入Ni元素可以改善Cu元素导致的热脆性能，降低甚至消除钢坯表面和热轧钢材表面由于热脆所产生的网状裂纹。……