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随着陆地资源的日益枯竭，人类加快了走向海洋的步伐，跨海大桥、海底隧道、海洋石油平台等重大工程不断建设。然而，这些海洋工程材料所面临的 挑战便是海洋环境中的腐蚀。高强板作为常用的工程建筑材料之一，其耐海水腐蚀性能直接影响到混凝土结构在海洋环境中的耐久性。
目前，应用较为广泛的耐腐蚀高强板有涂层高强板、不锈高强板和合金耐蚀高强板。某钢铁公司研究人员开发了低合金耐蚀高强板20MnSiCrV，其室温组织为铁素体和珠光体，屈服强度达到450MPa，抗拉强度达到650MPa，腐蚀速率低于普通高强板的70%。在此基础上，进一步优化合金成分，研制出高耐蚀性合金高强板00Cr10MoV。本工作对研制的00Cr10MoV高强板的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能进行系统分析，并与普通高强板20MnSiV进行对比和讨论。
试验材料化学成分如表1所示，在150kg真空感应炉中进行冶炼并模铸成80kg的钢锭，钢锭经锻造后焊接至140mm×140mm×12m方坯尾部，在生产车间终热轧成Φ25mm的高强板。分别从3根成品高强板上截取3段高强板加工成拉伸试样，在5585型电子 材料试验机上测定试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率等。对试样横截面进行金相组织观察，并用Tukon 2100B型数字化闭环控制维氏硬度计对试样的不同组织进行硬度测试，用岛津1610型电子探针显微分析仪（EPMA）观察合金元素在其组织内的分布。采用盐雾、周浸腐蚀实验、电化学阻抗谱以及极化曲线等测试方法进一步评价其耐蚀性能。
表1 实验用钢的化学成分（质量分数，%）
钢种
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
V
Fe
00Cr10MoV
≤0.03
0.40～0.60
1.40～1.60
≤0.01
≤0.01
9.5～10.5
0.9～1.2
0.03～0.10
余量
20MnSiV
0.21
0.49
1.44
0.019
0.007
—
—
0.028
余量
结果表明：
（1）耐海水腐蚀00Cr10MoV高强板的显微组织主要由铁素体和贝氏体组成，屈服强度达到450MPa以上，综合力学性能优良；
（2）在加速腐蚀实验条件下，00Cr10MoV钢的腐蚀速率均不足普通高强板20MnSiV的5%；其腐蚀产物以α-FeOOH，β-FeOOH和γ-FeOOH为主，另外还含有少量Fe3O4和微量含氯产物Na3CrCl16，Fe+3O（OH，Cl）；
（3）合金元素Cr和Mo的添加，提高了00Cr10MoV钢在3.5%NaCl中性水溶液中的自腐蚀电位和电荷转移电阻，降低了其腐蚀电流密度，使其耐海水腐蚀性能较20MnSiV钢有较大的。
汽车用高强度表面处理钢板
一般来说，钢的屈服强度增加，伸长率降低。但铁素体和马氏体双相钢（DP钢）和由于残余奥氏体加工诱发马氏体相变发生硬化而使变形量增加的TRIP钢（相变诱导塑性钢），比传统高强度钢具有更大的延性。此外，还开发出在200℃左右涂漆烘烤加热时硬度增加的烘烤硬化钢（BH钢）和添加Ti、Nb的超低碳BH钢。
在对高强度钢进行热镀Zn或合金化热镀Zn时，由于钢中的Mn、Si等强化元素和氧的亲和力较大，在镀Zn前的连续退火过程中优先被氧化，在钢板表面生成SiO2、Mn2SiO4等氧化物。这些氧化物降低了Zn液与钢的浸润性，是镀Zn钢板产生“露钢”缺陷的一个原因。
表面处理钢板的发展方向
由于Zn的良好耐蚀性以及对基板的替代腐蚀保护功能，用Zn和Zn合金进行表面处理的钢板得到广泛的应用。可以认为很难用简单方法来取代Zn的这些优良特性。但是，在Zn的替代腐蚀保护功能方面，由于对Zn阳极反应的非极化特性（阳极过电压很难增加），替代腐蚀电位很低，基本上是-1.0V，所以，在替代腐蚀反应过程中氢会渗入钢材，使钢材发生脆化。研究表明，用Al-Mg-Si合金替代Zn进行钢板热镀，可以抑制替代腐蚀电位的降低和氢渗入钢中。因此这是一个通过选择适当的合金组合减小氢脆的表面处理方法。
总之，由于Zn的物理、力学以及化学特性，很难改变Zn在钢板表面处理中的优势地位。因此，重要的不是单纯地用其他金属或合金替代Zn，而是通过钢的热处理、加工、化成处理、涂装等工艺的适当组合，开发出适用于不同用途和不同特性要求的表面处理工艺。
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高强度结构钢板被广泛应用于工程机械和煤矿机械行业，厚度以4mm~80mm为主，其中20mm以下厚度钢板绝大多数被应用于工程机械行业。20mm以上厚度钢板主要为中厚板类产品，多数应用于煤矿机械行业。
目前国内在生产高强度结构钢板时，多采用TMCP或TMCP+回火的方式，且生产规格和级别均较低。对于较厚规格的Q690及以上级别产品，只有极少数企业通过加入较多的合金元素并使用调制的方式生产，而国外则大部分是以调质的方式生产。采用TMCP或TMCP+回火的方式较厚规格的Q690及以上级别产品时，得到的低温冲击功值较低，力学性能波动性较大。采用淬火+回火的调质方法生产，能够较好解决以上问题。利用其研发淬火机的优势，成功开发出Q690~Q960级别4mm~60mm厚高强度结构用调质产品，尤其是规格4mm~10mmQ690~Q960产品，填补了我国高强度结构用调质钢板薄规格生产的空白。
该类产品的特点主要体现在以下几个方面：
不同钢板厚度规格采用不同的化学成分体系
目前国内在生产调制产品时，对不同厚度规格的产品主要采用折中的化学成分。这样使得在生产薄规格产品时，由于钢板极易被淬透，从而造成了对资源的浪费。而在生产厚规格产品时，又由于加入的合金元素富余量不多，从而使由于厚度的增加而引起的“厚度效应”比较明显，性能的波动性较大。通过对不同厚度规格的产品采用不同的化学成分体系，在薄规格上尽量采取“以水代合金”的方法来减少合金元素的添加，在厚规格时通过合理的合金元素的添加来提高钢板的性能。
（2）不同钢板厚度规格采用不同淬火制度
长期以来，淬火制度对钢板性能的影响一直未被国内大多数钢厂重视。传统观点认为，淬火时只要在奥氏体温度以上保温一定时间即可。通过研究发现，钢板的淬火制度对后续的冷却过程有较大的影响。随着厚度规格的增加，淬火温度及其淬火保温时间也应当相应调整，才能既保证钢材充分奥氏体化，从而为得到良好的综合力学性能提供保障。
（3）适度细化原始奥氏体晶粒的思想
研究发现，细化原始奥氏体晶粒是提高高强结构用调质钢板低温冲击韧性的 途径，尤其是对于960MPa及其以上级别的产品更为明显。通过合金元素的合理添加和轧制、轧后冷却制度的控制，适度细化原始奥氏体晶粒，不但极大提高了其低温冲击韧性，而且还确保焊接时热影响区的急剧粗化而引起钢板性能的恶化。目前，该类产品正在南钢、涟钢得到推广，已初步取得成效，为实现低成本减量化的钢铁材料开发应用奠定了基础。
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