09CuPCrNi-A低合金高强度钢耐候钢的成分性能说明
一、基本信息
09CuPCrNi-A属于耐候钢，通过Cu、 Mn、Si、Al等合金化，并简单调整普通低碳钢(Q235钢)的部分元素含量，在不需改变Q235钢生产工艺条件下，就能生产出具有良好的耐大气腐蚀性能、综合机械性能的经济耐候钢。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。
牌号09CuPCrNi-A
标准Q/ASB 274-2005 耐大气腐蚀结构用热连轧钢板和钢带
材料类别低合金高强度钢
产品热轧材
用途结构钢,建筑及桥梁,铁道车辆
说明本产品系厚度≤14mm的耐大气腐蚀用热连轧钢板及钢带，产品用于制造铁路车辆、建筑、塔架和其它结构件。
二、化学成分(wt%)
CSiMnPSNiCrCu
≤0.120.25~0.750.2~0.50.07~0.12≤0.020.12~0.650.3~1.250.25~0.5
成分备注：允许加入Nb、V、Ti等微量元素。
三、基本力学性能
牌号
交货状态ReL
MPa
Rm
MPa
A(%)
冲击温度(℃)Akv
(J)
弯曲直径弯曲角度(℃)
性能说明
09CuPCrNi-A(≤6)热轧≥355≥490≥24-40
≥21
纵向
1a
180
拉伸试验横向；ReL/Rm≤0.75；交货状态：热轧、控轧
09CuPCrNi-A(>6~14)热轧≥355≥490≥24-40
≥21
纵向
2a
180
拉伸试验横向；ReL/Rm≤0.75；交货状态：热轧、控轧
四、耐候钢的发展历程
从20世纪初至今, 美、德、英、日各国对耐候钢进行了深入的研究。早在1900 年，欧美科学家就发现铜可以改善钢在大气中的耐蚀性能。1916 年, 美国实验和材料学会( ASTM) 开始了大气腐蚀研究。C. P. Larrabee 等进行了大气腐蚀的数据积累工作,总结腐蚀规律, 探讨了腐蚀机理。20 世纪30 年代,美国的U. S. Steel 公司首先研制成功了耐腐蚀高强度含铜低合金钢——Corten 钢, 在20 世纪60 年代不涂漆直接用于建筑和桥梁, 其中最普遍应用的是高磷、铜+ 铬、镍的Corten A 系列钢和以铬、锰、铜合金化为主的Corten B 系列钢。这种耐候钢在欧洲、日本也得到广泛应用。目前, 国外已将耐候钢逐渐作为普通钢种广泛使用, 并且在钢种开发、使用及设计施工方面也进行了详细规定。
五、耐候钢制造工艺
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。
六、耐候钢的作用和意义
腐蚀,特别是在大气中的腐蚀(锈蚀),是钢铁材料的主要破坏形式之一。世界上每年约有1/6年产 量的钢材因腐蚀而损耗。据有关部门统计,我国每年因钢材锈蚀造成的直接经济损失超过100亿元[1];而为防锈蚀所采取的诸如打磨、涂装等措施所需要的费用更是占到工程投资总费用的相当比例。因此,防止或减缓钢铁材料在大气中腐蚀的重要性是不言而喻的。采用不锈钢能有效防止锈蚀,但大规模使用其成本高得难以承受,而且不锈钢的力学性能和焊接性能也很难满足各种工程的需要。耐候钢就是在这样的背景下应运而生。耐候钢即耐大气腐蚀钢,其特点是在钢中加入少量Cu、P、Cr、Ni等合金元素,使钢铁材料在锈层和基体之间形成一层约50～100μm厚的致密且与基体金属粘附性好的非晶态尖晶石型氧化物层。由于这层致密氧化物膜的存在,阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入,减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展,从而大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。
七、耐候钢的用途
耐候钢铁材料广泛应用在建筑、桥梁、造船、车辆等领域中，钢材的使用环境条件复杂，对钢的应用提出各种各样的要求，如铁路车辆的防锈性、船壳及海上石油平台用钢的腐蚀等都会涉及到钢的耐腐蚀性问题。生水用于家用电器和餐具，由于在室温环境下使用而腐蚀性较弱，但船壳和海上建筑周围环境的腐蚀性要强些，高温蒸汽和发电机环境下的腐蚀性更强。石油化工厂由于涉及高温酸性环境、汽车涉及含盐的环境，也属于高腐蚀环境。由于环境中的腐蚀现象十分普遍，对耐腐蚀材料的要求不尽相同，因此开发出满足环境要求的钢铁产品的重要性是不言而喻的。--我国耐腐蚀钢的分类主要是按照周围环境及引起腐蚀的介质来划分的，基本上可分为耐候钢和耐硫酸露点腐蚀钢，其中耐候钢又包括耐大气腐蚀钢和耐海洋腐蚀钢。从20世纪60年代开始，科研人员先后在干燥风沙、工业大气、低洼湿地、东海海域等不同环境进行了一系列的暴露试验，并开始仿制国外技术。从80年代列入国家重点技术攻关项目之后，开始逐渐走出了有自己特色的道路，目前耐大气腐蚀钢有两大主要系列:Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系，国内生产的低合金耐海水腐蚀钢基本上是引进了国外成熟的钢种牌号，如宝钢的Mariloy-G400A/S490A；舞钢的Cor-TenB和10CrMoAl等，耐硫酸腐蚀用钢的研究起步较晚。
八、使用年限
耐候钢铁材料在不做任何防腐处理的情况下使用年限是普通钢材的8倍，在使用了防锈油漆的情况下可使用30年以上。