一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座 用钢。
【背景技术】
[0002] 桥梁支座作为桥梁上下结构的连接件，直接影响桥梁的使用性能和寿命，对桥梁 的结构安全和耐久性起着决定性作用。近年来，随着我国沿海地区经济的快速发展，跨海大 桥和海滨桥梁的兴建日益增加，这些地区桥梁多处于咸淡水交替、受海水及盐雾影响的氯 化物环境，海水含盐度高，氯离子含量较大，特别是华南沿海地区常年气温较高，湿度大，季 候风强烈，桥梁支座受海洋大气腐蚀更为严重，桥梁的耐久性和服役年限将受到严重影响。
[0003] 目前桥梁支座依然采用涂漆、涂层或复合涂层等防腐措施，而这样的支座在海洋 环境中会出现表层涂漆易剥落、涂层易老化等时效问题，导致支座使用寿命减短，持久性 差，同时由于边角积水位置没有办法采用补救措施，导致材料会持续腐蚀，劣化失控，支座 总体性能大幅下降，严重威胁桥梁的安全性。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢， 该种钢作为支座可以裸露使用，不仅具有优良的耐腐蚀性能，同时具有较高的力学性能，满 足不同牌号性能要求。
[0005] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0006] 本发明一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，所述桥梁支座用钢成分包 括：以质量百分比计，C:0.08~0· 15%，Si :0· 16~1.0%，Μη:0·5~1.6%，Cr:0.60~ 11 ·0%，Ni:0.30~2.0%，Α1:0·01~0.5%，P<0.015%，S<0.015%，Cu<0.80%、V< 0.06%和Mo < 0.35%，余量为Fe和不可避免的杂质元素；
[0007] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为:在加热炉中从室温加热至860~950°C，保温3.0 ~5. Oh，然后冷却至室温。
[0008] 进一步地，所述冷却方式为空冷、炉冷或控制冷却速度的冷却方式。
[0009] 进一步地，所述炉冷方式为:随炉冷却至500°C后开炉空冷至室温。
[0010] 进一步地，所述控制冷却速度的冷却方式为：以80°c/h的冷却速度冷却至550°C， 然后空冷至室温。
[0011]对所述桥梁支座用钢的成分进行说明：
[0012] C:C含量过低的钢在冶炼控制上难度大，不适用铸钢件生产企业装备条件。本发明 中钢的碳含量范围0.08~0.15%。
[0013] Si:Si以固溶体形态存在于铁素体或奥氏体中，有较强的固溶强化作用，提高钢的 强度。综合考虑铸钢件耐腐蚀性能和力学性能要求，本发明Si含量控制范围Si :0.16~ 1.0%〇
[0014] Μη:锰和铁形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度。综合考虑铸钢件 耐腐蚀性能和力学性能要求，本发明中Μη含量优选范围:0.5~1.6%。
[0015] P、S:P、S在钢中常被认为杂质元素，钢质洁净化将有效降低P、S含量，但是会增加 炼钢成本，因此，本发明中P、S含量范围:0.015%、S< 0.015%。
[0016] Cu:Cu是提高钢耐腐蚀性的合金元素，但根据本发明的试验结果，本发明中Cu含量 范围：0%~0.8%。不加 Cu的钢可以通过0、附、]\1〇、41等合金元素保证钢的耐蚀性能。
[0017] Ni:Ni可以提高钢的抗腐蚀能力，根据Cu、Cr配比，本发明中Ni含量范围：0.3~ 2.0%〇
[0018] A1:A1主要用于脱氧和细化晶粒，对钢的耐蚀性有一定贡献。本发明中A1含量范 围：0.01 ~0.5%〇
[0019] V:V以C、N化物的形式在铁素体中析出，具有很强的析出强化作用，同时细化晶粒， 因此，对钢的强度和韧性有一定贡献。本发明中加入V含量范围：< 0.06%。
[0020] Mo:Mo可以降低点蚀的可能性，本发明中Mo含量范围：<0.35%。
[0021] 本发明有益效果如下：
[0022] 本发明提供的一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，通过调控成分配比， 使桥梁支座的耐腐蚀性达到最大程度的提高，并结合热处理工艺，进一步提高桥梁支座的 力学性能，在达到力学性能的前提下大幅提高耐腐蚀性能，从而满足工程对不同耐腐蚀等 级和强度等级的需要。
[0023] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书来实现和获得。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合优选实施例对本发明技术方案作进一步阐述，应当理解，以下实施例仅 用于解释和阐述本发明，但不构成对本发明技术方案的限制。
[0025] 以成分包括：以质量百分比计，C:0.30%，Si:0.17%，Μη:0·87%，Ρ:0·021%，S: 0.013%，(：11 :0.014%，0:0.038%，附:0.034%，余量为?6和不可避免的杂质元素，为对比 钢。
[0026] 实施例1
[0027] 本发明实施例提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，包括：以质量百 分比计，C:0.08%，Si:1.00%，Mn:0.92%，P:0.006%，S:0.004%，Cu:0.79%，Cr:2.03%， Ni:0.86%，A1:0.025%，V:0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质元素；
[0028] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为：在加热炉中从室温加热至860°C，保温3.5h，然 后空冷至室温。
[0029] 实施例2
[0030] 本发明实施例提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，包括：以质量百 分比计，C:0.09%，Si:0.66%，Mn:0.96%，P:0.006%，S:0.004%，Cu:0.75%，Cr:0.63%， :1.21%41:0.032%，余量为?6和不可避免的杂质元素；
[0031] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为:在加热炉中从室温加热至900°C，保温3h，然后 空冷至室温。
[0032] 实施例3
[0033] 本发明实施例提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，包括：以质量百 分比计，C:0.12%，Si:0.51%，Mn:1.12%，P:0.006%，S:0.004%，Cu:0.49%，Cr:0.77%， Ni:0.38%，A1:0.16%，V:0.06%，余量为Fe和不可避免的杂质元素；
[0034] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为：在加热炉中从室温加热至950°C，保温4.5h，然 后空冷至室温。
[0035] 实施例4
[0036] 本发明实施例提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，包括：以质量百 分比计，C:0.12%，Si :0.65%，Μη:0·96%，P:0.006%，S:0.004%，Cu:0.39%，Cr :0.83%， Ni:0.032%，A1:0.016%，M〇:0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质元素；
[0037] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为:在加热炉中从室温加热至930°C，保温5h，然后 空冷至室温。
[0038] 实施例5
[0039] 本发明实施例提供一种适用于海洋环境的耐腐蚀桥梁支座用钢，包括：以质量百 分比计，C:0.12%，Si:0.66%，Mn:0.93%，P:0.006%，S:0.004%，Cu:0.49%，Cr:0.96%， :0.84%41:0.03%，余量为?6和不可避免的杂质元素；
[0040] 所述桥梁支座用钢热处理工艺为：在加热炉中从室温加热至900°C，保温4.5h，然 后空冷至室温。
[0041 ] 实施例6
[0042] 本发明实施例提供