浦項(xiàng)開發(fā)耐海水腐蝕高強(qiáng)鋼Poseidon500
耐海水腐蝕鋼是與一般鋼材相比生銹較少的耐腐蝕性非常強(qiáng)的鋼材。對(duì)空氣中的水分和氧氣的接觸適應(yīng)性極強(qiáng)，在富有鹽分的海水環(huán)境中對(duì)鹽分（氯離子）有較強(qiáng)的耐腐蝕性，主要用于鋼板樁、鋼管樁、港口設(shè)施等海洋結(jié)構(gòu)物。與現(xiàn)有的STK400和STK490鋼相比，浦項(xiàng)新開發(fā)出的Poseidon500耐海水腐蝕高強(qiáng)鋼屈服強(qiáng)度更高（最低屈服強(qiáng)度為380MPa），最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，在海水環(huán)境中，特別是在浪花飛濺區(qū)的耐腐蝕性非常高，提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和耐久性。
耐海水腐蝕高強(qiáng)鋼Poseidon500的表面含有Cr、Cu、Ni等合金元素（表1），這些元素氧化過程中在鋼材表面上形成致密的氧化膜，從而降低了鋼材的腐蝕速度。
表1 Poseidon500的化學(xué)成分 %
韓國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)于2012年對(duì)規(guī)格為508mm×l2mm（外徑D×壁厚t，下同）的Poseidon500鋼管進(jìn)行了壓縮和彎曲試驗(yàn)。其中壓縮試驗(yàn)根據(jù)長(zhǎng)度分別為2m、6m、12m的Poseidon500鋼管樣品細(xì)長(zhǎng)比提出了容許軸向壓縮應(yīng)力規(guī)定，其最小屈服點(diǎn)應(yīng)該至少達(dá)到韓國公路橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2010）中HSB500的標(biāo)準(zhǔn)，即滿足HSB500的容許應(yīng)力要求，Poseidon500鋼的容許抗壓應(yīng)力如表2所示。
表2 各鋼種容許抗壓應(yīng)力的比較 MPa
將Poseidon500應(yīng)用于棧橋碼頭，與現(xiàn)有的STK400和STK490鋼管進(jìn)行比較試驗(yàn)。結(jié)果顯示，在正常條件下，如果采用Poseidon500，容許應(yīng)力增加。經(jīng)過計(jì)算，與現(xiàn)有鋼管相比，Poseidon500鋼的容許抗壓應(yīng)力提高了24%-64%，見表3。
表3 耐海水腐蝕高強(qiáng)鋼與現(xiàn)有鋼管的力學(xué)性能比較 MPa
對(duì)于Poseidon500鋼，采用腐蝕裕量為2mm時(shí)，鋼管規(guī)格為812.8mm×14mm；采用腐蝕裕量為1mm時(shí)，鋼管規(guī)格為812.8mm×12mm（表4）。如果采用812.8mm×14mm的Poseidon500鋼管替代812.8mm×16mm的STK490鋼管，鋼材重量可減少12%，可節(jié)省原材料費(fèi)用。
表4 應(yīng)用設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)
為了驗(yàn)證其耐腐蝕性能，浦項(xiàng)鋼鐵解決方案中心聯(lián)合浦項(xiàng)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究院功能材料研究中心從2010年開始在光陽（南海）、浦項(xiàng)（東海）、詩華（西海）等三大海域?qū)oseidon500的508mm×12mm鋼管進(jìn)行了為期兩年的長(zhǎng)期暴露試驗(yàn)，以每6個(gè)月為周期進(jìn)行回收，通過測(cè)定減輕的重量計(jì)算腐蝕速度。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，Poseidon500的耐腐蝕性比普通鋼材SS400高40%以上。這種耐海水腐蝕鋼在海水中因腐蝕生銹的流失量較少，因而可以作為環(huán)保型鋼材有效遮擋污染物。
目前，Poseidon500鋼作為U型和Z型鋼板樁用于現(xiàn)場(chǎng)施工，其成形性已經(jīng)得到了驗(yàn)證，并分別以HSM500、STKM500、SKK500的名稱注冊(cè)在KS的D 3003（港口及海洋結(jié)構(gòu)物耐腐蝕鋼材）、D3300（港口及海洋結(jié)構(gòu)用耐腐蝕性鋼管用鋼材）、F4602（鋼管樁）標(biāo)準(zhǔn)中。今后，浦項(xiàng)還計(jì)劃開發(fā)出Poseidon600等更高強(qiáng)度級(jí)別的耐海水腐蝕鋼種，同時(shí)提高其低溫沖擊性，大力推進(jìn)環(huán)保型耐海水腐蝕鋼的品牌化。