大气腐蚀是钢铁材料的主要破坏形式之一。据统计，全世界每年因腐蚀而损耗的钢铁材料占钢材产量的1/6。我国2008年因腐蚀造成的直接和间接损失高达1.2～2万亿元，而因防蚀措施所产生的费用在工程投资中也占了相当的比例。所以减少钢铁的腐蚀具有重要的经济效益。采用不锈钢虽然能有效防止腐蚀，但成本一般难以承受，其焊接、加工以及综合性能也无法满足各种工程的需要。在此背景下，耐候钢受到越来越多的关注，并得以广泛应用。
耐候钢自20世纪30年代问世以来发展迅速，Corten系列则是最具代表性的钢种。CortenA(日本牌号SPA-H)的成分体系是CuPCrNi，在我国大量应用于集装箱制造和铁道车厢制造等，其对应的美国标准为ASTMA242；CortenB是焊接型耐候钢，采用CuCrNi成分体系，对应的美国标准是ASTMA588(屈服强度345MPa级)、ASTMA871Gr60(屈服强度415MPa级)和ASTMA871Gr65(屈服强度450MPa级)。A588和A871厚板作为易焊接结构钢，应用领域更为广泛，适用于工程机械、桥梁、建筑等焊接结构。上述应用领域，如工程机械、桥梁等，往往在使用过程中承受动载荷，因此在设计时不但要求高强度，更需要钢板具有稳定的高韧性，尤其是寒冷地区低温使用的工程机械和桥梁，更是要求-20℃甚至-40℃冲击性能，因此使用高韧性耐候钢以提高钢结构的安全性非常必要。
本文介绍了宝钢新开发的高韧性易焊接耐大气腐蚀厚板产品ASTMA588及A871的成分、工艺和工业生产性能实绩。
A588及A871的化学成分质量分数如表1所示。A588及A871主要生产工艺为:铁水深脱硫→顶底复吹转炉冶炼→精炼(LF+RH)→连铸→板坯精整→板坯再加热→5m厚板轧机控轧控冷→检验放行。
A588和A871钢板自工业生产以来，力学性能合格稳定，其典型力学性能实绩见表2和表3。宝钢所生产的耐候钢厚板的屈强比全都不大于0.80，满足国内钢结构抗震设计规范的要求，低屈强比有利于保证结构的安全性
表1 A588及A871的化学成分质量分数 ％

牌号	wC	wSi	wMn	wP	wS	wCr	wNi	wCu	wV
A588	≤0.19	0. 30～0.65	0.80～1.25	≤0.04	≤0.05	0.40～0.65	≤0.40	0.25～0.40	0.02～0.10
A871	≤0.15	0.15～0.40	0.80～1.35	≤0.04	≤0.05	0.30～0.50	0.25～0.50	0.20～0.50	0.01～0.10
注: 1. 为满足性能要求，允许加入其他合金元素，如Nb、Mo等。 2. C质量分数对应于表中的最大值每下降0.01%，允许Mn质量分数比表中规定的最大值增加0.06%，但最大值不得超过1.50%。

表2 A588钢板实物性能

板厚/mm	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	屈强比	延伸率(A50)/%	20℃冲击功/J
13	444	600	0. 74	24	263 /270 /272
18	437	579	0. 76	23	257 /258 /241
22	457	599	0. 76	22	230 /245 /246
26	446	575	0. 77	27	244 /244 /256
32	423	568	0. 74	25	234 /245 /249
51	415	553	0. 75	32	338 /340 /310
64	366	549	0. 67	32	227 /210 /220

表3 A871 Gr65钢板实物性能

板厚/mm	屈服强度/MPa	抗拉强度/MPa	屈强比	延伸率(A50)/%	-30℃冲击功/J
19	485	607	0. 80	23	214 /222 /220
22	471	624	0. 75	22	133 /164 /96
26	473	613	0. 77	22	114 /210 /193
32	520	679	0. 77	16	111 /133 /131

 
为满足钢板在低温环境下的安全使用，钢板应具有较低的韧脆转折温度，通常采用系列温度冲击试验，测试50%FATT表征韧脆转折温度。在A588和A871成品钢板上取试样进行系列温度冲击试验。采用64mm厚度的A588钢板制作试样，其韧脆转折温度50%FATT约为-40℃，在此温度时钢板的冲击功值约为100J，表现了优良的冲击韧性;而采用26mm厚度钢板制作的A871冲击试样，其50%FATT约为-50℃，该温度下的冲击功也约为100J，同样具有优良的低温冲击韧性。在厚度方向(Z向)其断面收缩率都在70%以上。钢板沿板厚方向的硬度比较均匀，波动范围基本在Hv160～180之间。两个钢种的耐蚀性都为普通钢的2.3倍以上。
宝钢采用合理的成分及工艺设计，成功开发了低屈强比、高韧性的耐大气腐蚀钢A588、A871等系列厚板产品，并进行了稳定的批量生产，厚度已达64mm。新开发钢板的强度波动范围小、性能分布均匀、易焊接、各项质量指标良好，已被应用到风力发电塔筒、大型输电塔、大型起重机械、建筑工程等领域。随着冶炼、轧制技术的进步及人们对钢材耐蚀性能的重视，耐大气腐蚀钢将越来越多地被应用到建筑、桥梁、工程机械、车辆制造等行业。（子云）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。