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耐候钢， 即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，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、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2~8倍，涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。 耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、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化氢腐蚀介质的容器等结构件。300M钢是20世纪60年代由美国研发的一种低合金超高强度钢，因具有良好的强度、塑性和抗疲劳性能而成为当今飞机起落架的 材料。300M钢的疲劳裂纹扩展速率反映了该钢在标准条件下的抗疲劳裂纹扩展能力，是确定零件服役寿命的重要指标。因此，科研人员在不同条件下对300M钢进行了疲劳裂纹扩展速率试验，分析了应力比、试验环境、频率等因素对中速（裂纹扩展速率在10-5～10-3mm周次-1）扩展区疲劳裂纹扩展速率的影响，并用Paris方程和Walker方程对中速扩展区曲线进行了拟合，为该钢的应用与评价提供数据参考。
试验用材料为300M钢棒，由某特钢生产，规格为Φ400mm，退火态。从300M钢棒上切取材料，制成拉伸试样、断裂韧度试样以及紧凑拉伸疲劳裂纹扩展试样。对试样进行870℃1h淬火+300℃×2h两次回火热处理后，按GB/T228.1-2010和GB/T4161-2007分别进行拉伸和断裂韧度性能测试。根据GB/T6398-2000进行疲劳裂纹扩展速率试验， 载荷16kN，加载波形为正弦波，试验环境为空气环境和质量分数为3.5%NaCl水溶液。利用扫描电镜观察断口形貌。试验结果表明：
（1）300M钢的疲劳裂纹扩展速率随应力强度因子范围的增加而单调递增；在相同应力强度因子范围下，应力比为0.3下试样的疲劳裂纹扩展速率高于应力比为0.1下的；在NaCl水溶液中300M钢的裂纹扩展速率在裂纹扩展前期比在空气环境中的快，在扩展后期则趋于一致；较低试验频率下300M钢在裂纹扩展前期的裂纹扩展速率比较高频率下的快。
（2）分别用Paris方程和Walker方程对疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子范围关系曲线进行了线性拟合，拟合相关系数均在0.95以上。
（3）300M钢的疲劳断口由具有疲劳条带的扩展区和以韧窝为主的瞬断区组成。
Q235NH耐候锈钢板材料在工程领域的应用十分广泛，,近年来我国大部分工程已经延伸到低温和超低温领域，如在我国的东北和新疆等地，冬天温度更可能达到-40℃以下,这就对材料的低温性能提出更高要求。
材能料的性能包括两大类：一是使用性能，二是工艺性能。使用性能主是要指它的力学性能，而工艺性能是指材料的加工性。Q235NH耐候锈钢板材料的力学性能包括以下几个方面：抗拉强度、屈服强度、断面伸长率、断面收缩率、冲击功、硬度等。而随温度的下降，钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，尤以韧性的下降对材料的影响 。Q235NH耐候锈钢板材料主要低温性能是：
1、拉伸性能
拉伸性能跟Q235NH耐候锈钢板的晶体结构有关。拉伸性能的好坏直接影响着材料抵抗外界变形或断裂的抵抗能力，能反映出材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率及断面收缩率指标，是判断Q235NH耐候锈钢板材料低温性能好坏的重要要依据。
2、冲击韧性
冲击韧性是指在载荷的作用下，材料所具有的抵抗变形和断裂的能力，常用Ak表示。一般可用冲击功的大小来判断材料的冲击性能好坏，冲击功越大，则材料变脆的可能性越小。因此在其他力学性能符合条件的情况下，应尽量考虑提高材料的冲击功。
3、断裂韧性
断裂韧性是指钢材对裂纹扩展的抑制能力，常用KIC表示。Q235NH耐候锈钢板材料的断裂韧性可分为脆性断裂和韧性断裂。通常情况下发生的为韧性断裂，但是当温度降到某一温度(即韧脆转变温度)时，材料能吸收的冲击功逐渐减少，就会由韧性断裂转变为脆性断裂。由于脆性断裂具有突发性，一旦发生将对生产和生活造成不可估量的损失。因此，工件的工作温度都必须在韧脆转变温度以上。韧脆转变温度可通过低温拉伸试验、系列冲击试验和落锤试验等方法确定。
耐候钢制造工艺
耐候板第三冷轧厂为北汽新能源汽车公司生产的又一批抗拉强度达到2000兆帕的超高强韧性热冲压成型钢顺利下线。本钢2000兆帕级超高强钢实现。
耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时，废钢随炉料一起加入炉内，按常规工艺冶炼，出钢后加入脱氧剂及合金，钢水经吹氩处理后，随即进行浇铸，吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素，耐候钢得到净化，夹杂物含量大为减少。
耐侯钢焊接性
如果使用无抗大气腐蚀的填充金属则应该确保焊缝本身是耐候的。在焊接之前，应该将已形成的表面层至接头边缘10mm到20mm的距离。焊接钢材级别S355J0WP和S355J2WP采用的磷含量很高时，应该采用特殊的措施
据了解，该钢种由本钢和东北大学共同研发而成。今年3月份，2000兆帕热冲压成型钢成功下线；6月份，该产品批量应用于北汽新能源汽车新车型上；9月份，该产品成功实现批量工业化生产，创造了当年研发、当年应用、当年量产的新纪录。该钢种经美国通用汽车中国科学研究院和用户现场检测，抗拉强度达到2000兆帕，延伸率达到7%以上，三点弯曲角度达到60度，是目前全球 等级强度的热冲压成型钢。
2000兆帕热冲压成型钢与目前普遍使用的1500兆帕级别的钢种相比，可实现零件减重10%~15%。这可使汽车企业大幅降低生产成本，为其带来十分可观的经济效益。
本钢通过对自身设备能力的挖掘以及合金成分的二次优化，解决了因钢材强度、合金成分等指标的要求超出设备能力而出现的一系列生产和流程问题，设计出独特的工艺技术参数，为2000兆帕级热成型钢的研发和生产提供了有力保障。此外，本钢参与并完成了热成型钢 标准的起草和发布工作，并且积极参与客户实际生产，与客户密切合作，完成了热冲压工艺窗口的确定，为客户根据实际量身定做热冲压材料提供了平台。目前，本钢热成型钢已通过多家厂商认证，广受好评。
近年来，本钢积极建立以企业为主体、市场为导向、“产学研”深度融合的技术创新体系，依托本钢自身的 级技术中心、 级检测中心、院士专家工作站、博士后工作站和产品研究院等研发平台，联手国内外科研院校共同搭建“产学研用”产业链式科技创新平台。
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