本发明专利技术公开了一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材及其应用。所述钢材含有以下重量百分比的组分：Mn：0.70％‑1.58％，Ni：0.10％‑0.75％，Cu：0.018％‑0.60％，Al：0.03％‑0.10％，Cr：0.10％‑0.55％，Mo：0.30％‑0.50％。本发明专利技术通过在钢材中添加可抑制微生物腐蚀的Mn、Ni、Cu、Cr、Al和Mo元素，并优选其合适的添加量，从而制备耐海洋微生物附着腐蚀的压载舱体用钢，从根本上抑制微生物对钢材的腐蚀，为压载舱专用材料优化设计提供实验与理论支持。
A kind of steel resistant to marine microorganism adhesion corrosion and its application
【技术实现步骤摘要】
一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材及其应用
本专利技术涉及新型海洋工程材料设计
，具体涉及一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材及其应用。
技术介绍
在海洋环境中服役的船舶，各种液体舱的腐蚀破坏严重影响船舶寿命及安全性，而其中以压载舱的腐蚀最为严重，这种腐蚀主要来自于海洋微生物附着腐蚀。船舶压载舱为船舶提供稳性及调整船舶吃水量，满足船舶良好的操纵性能要求。船舶的压载舱始终处于空舱/海水压载这样的干湿交替状态，而且难以维修，因此其腐蚀环境非常严酷。目前国内外压载舱用船板钢主要是用普通的高强船板钢AH32、DH32、AH36、DH36等，厚度多在12mm-30mm之间，这类普通船板钢基本不能耐压载舱环境腐蚀，压载舱的耐蚀性主要是依靠涂层保护来实现，但在压载舱的实际运行过程中涂层保护容易破损，且在海水中易劣化，使压载舱遭受严重腐蚀，必须定期检查、修护与保养，维护成本高。尤其随着国际海事协会对海上人身安全和环保要求越来越严格，对涂层性能要求也越来越苛刻，IMO新出台的《涂层性能标准》要求涂层从原来的5年的使用寿命直接提升到15年的使用寿命，这更增加了维护成本和资源浪费。采用耐压载舱环境腐蚀的钢板等效代替涂层则可以达到相同的防腐效果，而且节能、环保、节约维修成本，具有非常大的市场潜力，所以研制以微生物腐蚀为主的压载舱环境下的耐腐蚀钢板是未来压载舱用钢的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，该钢材具有良好的耐微生物附着腐蚀能力，可用于制造船舶压载舱。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：Mn：0.70％-1.58％，Ni：0.10％-0.75％，Cu：0.018％-0.60％，Al：0.03％-0.10％，Cr：0.10％-0.55％，Mo：0.30％-0.50％。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％-0.045％，Si：0.25％-0.15％，Mn：0.70％-1.58％，P：≤0.01％，S：≤0.0015％，Nb：0.015％-0.025％，Ni：0.10％-0.75％，Cu：0.018％-0.60％，Al：0.03％-0.10％，Ti：0.01％-0.02％，Cr：0.10％-0.55％，Mo：0.30％-0.50％，N：≤0.0004％，H：≤0.0018％，Ca：0.01％-0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术通过对Mn、Ni、Cu、Cr、Al、Zn、Pb、Mo、V、Co等合金元素进行生物学实验，根据它们对微生物新陈代谢和胞外分泌物的影响，筛选其可抑制微生物腐蚀的合金元素添加范围；根据筛选的合金元素种类，以特殊钢材为研究对象，验证合金元素对微生物腐蚀的影响并研究其冶炼添加的上限和下限范围，在冶炼过程适量调整容易表面富集的合金元素添加比例，增强钢材的耐微生物附着腐蚀的能力。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.60％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Cr：0.10％，Mo：0.30％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质，该钢材在微生物环境中始终保持较高的低频阻抗值，抗微生物腐蚀性能较好。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.018％，Al：0.10％，Ti：0.01％，Cr：0.10％，Mo：0.30％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质，该钢材在微生物环境中始终保持较高的低频阻抗值，抗微生物腐蚀性能较好。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.018％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Cr：0.55％，Mo：0.30％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质，该钢材的耐腐蚀性较好。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.018％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Cr：0.10％，Mo：0.50％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质，该钢材的耐腐蚀性较好。优选地，所述耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：0.70％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.018％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Cr：0.10％，Mo：0.30％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质，该钢材的耐腐蚀性较好。本专利技术还提供了上述的钢材在制造压载舱中的应用。本专利技术的钢材具有良好的耐微生物附着腐蚀能力，可用于制造压载舱。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在钢材中添加可抑制微生物腐蚀的Mn、Ni、Cu、Cr、Al和Mo元素，并优选其合适的添加量，从而制备耐海洋微生物附着腐蚀的压载舱体用钢，从根本上抑制微生物对钢材的腐蚀，为压载舱专用材料优化设计提供实验与理论支持。附图说明图1为Co2+抑菌效果；图2为Cr2+抑菌效果；图3为Cu2+抑菌效果；图4为Mn2+抑菌效果；图5为Mo2+抑菌效果；图6为V2+抑菌效果；图7为Al3+抑菌效果；图8为Zn2+抑菌效果；图9为Ni2+抑菌效果；图10为Pb2+抑菌效果；图11为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡1天后的波特图；图12为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡3天后的波特图；图13为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡5天后的波特图；图14为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡7天后的波特图；图15为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡14天后的波特图；图16为实施例3的7种钢材样品在微生物环境中浸泡21天后的波特图。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，其特征在于，含有以下重量百分比的组分：Mn：0.70％-1.58％，Ni：0.10％-0.75％，Cu：0.018％-0.60％，Al：0.03％-0.10％，Cr：0.10％-0.55％，Mo：0.30％-0.50％。/n
【技术特征摘要】
1.一种耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，其特征在于，含有以下重量百分比的组分：Mn：0.70％-1.58％，Ni：0.10％-0.75％，Cu：0.018％-0.60％，Al：0.03％-0.10％，Cr：0.10％-0.55％，Mo：0.30％-0.50％。
2.根据权利要求1所述的耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，其特征在于，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％-0.045％，Si：0.25％-0.15％，Mn：0.70％-1.58％，P：≤0.01％，S：≤0.0015％，Nb：0.015％-0.025％，Ni：0.10％-0.75％，Cu：0.018％-0.60％，Al：0.03％-0.10％，Ti：0.01％-0.02％，Cr：0.10％-0.55％，Mo：0.30％-0.50％，N：≤0.0004％，H：≤0.0018％，Ca：0.01％-0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，其特征在于，含有以下重量百分比的组分：C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.60％，Al：0.03％，Ti：0.01％，Cr：0.10％，Mo：0.30％，N：0.0004％，H：0.0018％，Ca：0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求2所述的耐海洋微生物附着腐蚀的钢材，其特征在于，C：0.065％，Si：0.25％，Mn：1.58％，P：0.01％，S：0.0015％，Nb：0.015％，Ni：0.75％，Cu：0.018％，Al：0.10...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹衍升，刘涛，郭章伟，郭娜，
申请(专利权)人：广州航海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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