耐腐蚀抗震钢材、钢筋及其制备方法技术

本申请提供一种耐腐蚀抗震钢材、钢筋及其制备方法。耐腐蚀抗震钢材，以质量百分比计算，包括：C0.07%

【技术实现步骤摘要】
耐腐蚀抗震钢材、钢筋及其制备方法


[0001]本申请涉及合金材料领域，尤其涉及一种耐腐蚀抗震钢材、钢筋及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土是很多重点工程中的重要且广泛的结构形式，然而由钢筋腐蚀引发的钢筋混凝土失效案例众多。
[0003]在地质复杂的施工环境中，常会面临地震频繁、维护困难等问题，耐蚀抗震钢筋将是针对极端内陆自然环境用钢的重点研发方向之一。
[0004]目前耐蚀钢筋的研发主要参照GB/T 33953
‑
2017 《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》，该标准中分别针对内陆工业大气和含Cl
‑
的海洋环境进行了钢筋设计，但针对部分同时含有内陆工业大气和Cl
‑
沉降特征的内陆自然环境，目前国标并未提及，且已有的钢筋成分无法在此类极端内陆自然服役环境中保证低成本优势的前提下，满足材料的服役寿命。现有耐蚀钢筋国标中的合金设计中往往存在贵金属含量高或允许穿水冷却等问题，无法满足低成本、不允许穿水的最新钢筋生产使用需求。
[0005]因此，研究适用于极端内陆自然环境下低成本、高耐蚀、综合性能优异的抗震钢材非常必要。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种耐腐蚀抗震钢材、钢筋及其制备方法，以解决上述问题。
[0007]为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：一种耐腐蚀抗震钢材，以质量百分比计算，包括：C0.07%
‑
0.15%、Si0.55%
‑
0.75%、Mn1.20%r/>‑
1.65%、Cr0.30%
‑
1.50%、P0.05%
‑
0.07%、Cu0.20%
‑
0.45%、V0.06%
‑
0.10%、Ce和/或La0.02%
‑
0.15%、N0.005%
‑
0.012%和S≤0.02%，余量为Fe和杂质元素。
[0008]优选地，所述的耐腐蚀抗震钢材，以质量百分比计算，包括：C0.07%
‑
0.099%、Si0.60%
‑
0.72%、Mn1.35%
‑
1.58%、Cr0.50%
‑
1.20%、P0.06%
‑
0.065%、Cu0.35%
‑
0.40%、V0.08%
‑
0.099%、Ce和/或La0.10%
‑
0.15%、N0.008%
‑
0.011%和S≤0.02%，余量为Fe和杂质元素。
[0009]优选地，所述耐腐蚀抗震钢材的屈服强度R
el
≥440MPa、抗拉强度≥590MPa，最大力伸长率A%≥12%，屈强比R
om
/Ro
eL
≥1.30，屈特比R
oeL
/R
eL
≤1.20。
[0010]本申请还提供一种钢筋，使用所述的耐腐蚀抗震钢材制得。
[0011]优选地，所述钢筋的公称直径为12mm
‑
32mm；优选地，所述钢筋，在pH=4.6，1mol/L的NaHSO3模拟液中周浸（72h）平均腐蚀速率为0.08~0.36g/（m2·
h）；在pH=11.6的1mol/L NaCl + 0.6mol/L NaOH + 0.2mol/L KOH + 0.001mol/L Ca(OH)
2 + 0.84mol/L NaHCO3混凝土模拟液中的点蚀电位为592~690mV
vsSCE
；
点蚀电位对应的维钝电流密度为0.32~0.50μA/cm2；在pH=11.6的饱和Ca(OH)2混凝土模拟液中临界Cl
‑
浓度为0.9%~1.45%。
[0012]本申请还提供一种所述的钢筋的制备方法，包括：将原料冶炼得到钢坯，然后将所述钢坯进行热处理、轧制、冷床处理，得到所述钢筋。
[0013]优选地，所述热处理的温度为1000℃
‑
1150℃，保温时间为65min
‑
80min。
[0014]优选地，所述轧制的开轧温度为980℃
‑
1050℃，终轧温度为880℃
‑
950℃。
[0015]优选地，所述冷床处理的温度为840℃
‑
890℃。
[0016]优选地，所述冶炼包括转炉冶炼或电炉冶炼。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益效果包括：本申请提供的耐腐蚀抗震钢材，通过对各元素的选择和含量的确定，在超低碳设计的前提下，使钢材具有良好的强度、塑性和耐蚀性能，钢材的整体性能优异，属于400MPa级耐极端内陆自然环境腐蚀的抗震钢材，贵金属含量低、低成本，综合性能优异。
[0018]本申请提供的钢筋，可广泛用于内陆自然环境（包含极端内陆自然环境）中，强度、韧性、耐腐蚀、抗震等性能优异。
[0019]本申请提供的钢筋的制备方法，适配于快速生产流程，可以降低生产成本，缩短生产时间，可以有效降低材料的生产和加工成本，降低能耗，实现碳减排，具有较高的经济效益。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
[0021]图1为实施例2和对比例1得到的钢筋的微观组织照片；图2为实施例2和对比例1得到的钢筋按照GB/T 33953的试验评定方法进行72h周浸试验后宏观形貌图；图3为实施例2和对比例1得到的钢筋在混凝土模拟液中的极化曲线；图4为实施例2和对比例1得到的钢筋的临界Cl
‑
浓度测量曲线；图5为实施例2和对比例7得到的钢筋的微观组织照片。
具体实施方式
[0022]如本文所用之术语：“由
……
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0023]连接词“由
……
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
……
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后
时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0024]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀抗震钢材，其特征在于，以质量百分比计算，包括：C0.07%
‑
0.15%、Si0.55%
‑
0.75%、Mn1.20%
‑
1.65%、Cr0.30%
‑
1.50%、P0.05%
‑
0.07%、Cu0.20%
‑
0.45%、V0.06%
‑
0.10%、Ce和/或La0.02%
‑
0.15%、N0.005%
‑
0.012%和S≤0.02%，余量为Fe和杂质元素。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗震钢材，其特征在于，以质量百分比计算，包括：C0.07%
‑
0.099%、Si0.60%
‑
0.72%、Mn1.35%
‑
1.58%、Cr0.50%
‑
1.20%、P0.06%
‑
0.065%、Cu0.35%
‑
0.40%、V0.08%
‑
0.099%、Ce和/或La0.10%
‑
0.15%、N0.008%
‑
0.011%和S≤0.02%，余量为Fe和杂质元素。3.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀抗震钢材，其特征在于，所述耐腐蚀抗震钢材的屈服强度R
el
≥440MPa、抗拉强度≥590MPa，最大力伸长率A%≥12%，屈强比R
om
/Ro
eL
≥1.30，屈特比R
oeL
/R
e...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，李晓刚，程学群，杨树峰，陈永峰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：