新材料研发与应用引领社会进步，耐候钢解决钢材腐蚀难题

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材料是人类文明的基石。新材料的研究、开发和应用引领社会进步、技术革命和产业变革。 2020年，习近平总书记强调，要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。 “四个面向”中，关键是面向经济主战场，要加快科技强国建设。这对新材料产业的主攻方向提供了重要的合规性和更高的要求。

数量大、种类多的钢铁产品面临着腐蚀问题，每年因腐蚀造成的损失占我国GDP的3%-4%。耐候钢是一种绿色环保耐腐蚀钢材，具有优异的耐腐蚀性能。其耐候性是普通碳钢的2-8倍。通常采用Cu、P、Cr、Ni等元素进行合金化，可以裸露使用，避免镀层带来的环境污染和成本增加。耐候钢虽然具有明显的性能优势，但由于添加了合金元素，吨钢成本比普通碳钢增加500-1000元。成本是制约耐候钢的关键因素之一。在全球经济低迷的背景下，钢铁行业很容易出现严重下滑的迹象。与此同时，钢铁产品不断面临新型纤维、铝合金等替代品的挑战。钢铁企业需要通过技术整合和规模化降低成本，提高竞争力。

安钢与上海大学联合研发更具成本优势的经济型稀土耐腐蚀钢。自2020年启动全方位战略合作以来，已开发出两大类型经济型稀土耐腐蚀钢。其中一类是在普通碳钢中添加稀土元素，大大提高其耐大气腐蚀性能；另一类是减少Cu、P、Cr、Ni等合金元素的使用量，仍满足耐大气腐蚀性能的要求。经过两年的生产实践探索，实现了稀土耐腐蚀钢的稳定、经济生产。测得的钢成分符合设计方案要求，钢中稀土回收率达到80%以上。能够满足下游应用所需的力学性能、工艺性能和耐腐蚀性能。如图1所示，安阳钢铁有限公司现场生产经济型稀土耐腐蚀钢Q355BRE。

经济型稀土耐腐蚀钢具有显着的成本优势。每吨钢成本比普通碳钢高不到50元，仅为耐候钢合金成本的1/10。安阳钢铁与上海大学应用钢中稀土多晶型合金化原理和技术，明确了普通碳钢中稀土元素镧、铈的赋存状态和微量。镧铈稀土改变了夹杂物的性能，降低了夹杂物与基体之间的电极电位差，降低了点蚀倾向；镧铈稀土在微观结构界面偏析，降低界面能，避免表面和局部腐蚀；通过镧、铈稀土促进a-FeOOH稳定锈层的形成，形成致密的表面锈层结构，有效减缓腐蚀速度。如图2所示，稀土显着细化和球化钢中的夹杂物并改变其性能。

稀土合金化技术在普通碳钢中的应用，在不改变现有生产工艺的情况下，不仅可以保证普通碳钢的机械性能，而且可以赋予其优异的耐大气腐蚀性能（达到或高于耐候钢的耐腐蚀性水平） 。 。添加稀土后Q235B钢和Q355B钢的腐蚀速率显着降低。此外，稀土对钢中夹杂物的优化作用也显着提高了Q355B的低温冲击韧性，特别是横向冲击韧性，如图3所示。因此，稀土合金钢不仅在耐腐蚀性能，而且低温冲击韧性也有显着提高。低温性能的提高，为经济型稀土耐腐蚀钢在极端恶劣天气下的使用提供了有利的保障。

安钢开发的经济型稀土耐腐蚀钢适用于集装箱板、外装饰板、光伏支架等领域。其中经济型稀土耐腐蚀钢Q235RE已成功应用于防爆车辆。在中国国际航天博览会上展出，如图4所示。经济型稀土耐腐蚀钢是充分利用中国特色稀土资源、推动钢铁应用减量化和低碳化发展的新型绿色钢铁材料。钢铁技术进步。面对“双碳”时代，安阳钢铁已做好充分准备，大力发展低碳绿色新材料，为祖国钢铁工业贡献自己的力量。

图4 珠海航展防爆车底板采用Q235RE稀土耐腐蚀普碳钢