但这类钢材其防腐防火的处理工本高,给推广应用带来一定的限制。在自然气候下,钢材受蚀减薄5年可达0.1-1mm以上,时间长或在特殊及人为的恶劣环境下,减薄更为严重。如我国南方1.0mm厚公交车板在涂装的情况下有的部位半年内就可腐蚀穿透,采用涂装可以减缓腐蚀,但费用较高,如桥梁涂装费10年内可为钢材的2.5倍。再如,为了防止钢结构在火灾时强度下降,钢结构必须喷涂或包覆保护层,一次费用即可超过钢价,有的厚达65mm,更为昂贵。且增加工时,减少可利用空间,造成污染。在国外已大量采用耐火耐候钢,效果很好。如日本新日铁第二办公楼钢结构大楼,按传统设计柱梁防火层厚达50mm,使用耐火耐候钢后,防火层减至15mm,不到原来的1/3,部分露出室外的柱梁则取消了保护层,而一些 大型车停车库和 体育场等完全不使用防护层。耐候板
耐候钢板在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新,属世界超级钢技术前沿水平的系列钢种之一。耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍,能减薄使用、使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能的特性,使构件制造者、使用者受益。
耐候钢产品供制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫腐蚀介质的容器等结构件。
裂纹是耐候板上常见的缺陷,产生开裂的原因很多,主要有4种:耐候板基体中存在大量非金属夹杂物,表面脱碳、带状组织及硫化物夹杂。
一是夹杂物。
耐候板表面开裂部位的夹杂以中间包耐火材料、硅铝酸盐和结晶器保护渣等复合夹杂为主。
方法:通过控制中间包钢水过热程度,优化吹氩工艺;采用保护浇注,防止二次氧化;采用炉外精炼技术;防止中间包水口堵塞,减少结晶器液位的剧烈波动;严格保证浇铸制度,尽量避免敞浇,确保浇铸过程温度和拉速稳定。
二是脱碳。
钢中脱碳产生的裂纹易发生在高碳和高锰钢中,热轧产生的脱碳带易导致后续工艺产生缺陷,奥氏体高碳高锰钢脱碳后,表面组织变得不均匀。
方法:降低耐候板的加热温度和高温停留时间;必要时在加热炉内加入保护气体,防止钢坯氧化;通过在炉体上添加木炭,可以降低炉内O2和H2O的含量,减少脱碳;在钢坯表面涂层防氧化材料,可以有效避免脱碳。
三、条带结构。
带形组织属于耐候板的内部缺陷,由于合金元素的偏析,常出现在沿轧制方向平行排列的热轧低碳钢的显组织中,带形组织是由铁素体和珠光体晶粒带相间分布而成。
对策:优化炼钢连铸工艺,避免铸坯内枝晶偏析。控制铸坯过热,适当降低浇注温度;采用电磁搅拌将枝晶打碎,增大等轴晶区;控制二冷水量,水量不易过大,减小柱状晶区宽度;优化拉坯速度等措施,避免产生带状组织。
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