隨著陸地資源的日益枯竭，人類加快了走向海洋的步伐，跨海大橋、海底隧道、海洋石油平臺(tái)等重大工程不斷建設(shè)。然而，這些海洋工程材料所面臨的最大挑戰(zhàn)便是海洋環(huán)境中的腐蝕。鋼筋作為最常用的工程建筑材料之一，其耐海水腐蝕性能直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中的耐久性。
目前，應(yīng)用較為廣泛的耐腐蝕鋼筋有涂層鋼筋、不銹鋼筋和合金耐蝕鋼筋。某鋼鐵公司研究人員開發(fā)了低合金耐蝕鋼筋20MnSiCrV，其室溫組織為鐵素體和珠光體，屈服強(qiáng)度達(dá)到450MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)到650MPa，腐蝕速率低于普通螺紋鋼筋的70%。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化合金成分，研制出高耐蝕性合金螺紋鋼筋00Cr10MoV。本工作對研制的00Cr10MoV鋼筋的顯微組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能進(jìn)行系統(tǒng)分析，并與普通螺紋鋼筋20MnSiV進(jìn)行對比和討論。
試驗(yàn)材料化學(xué)成分，在150kg真空感應(yīng)爐中進(jìn)行冶煉并模鑄成80kg的鋼錠，鋼錠經(jīng)鍛造后焊接至140mm×140mm×12m方坯尾部，在生產(chǎn)車間最終熱軋成Φ25mm的螺紋鋼筋。分別從3根成品鋼筋上截取3段鋼筋加工成拉伸試樣，在5585型電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)上測定試樣的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率等。對試樣橫截面進(jìn)行金相組織觀察，并用Tukon 2100B型數(shù)字化閉環(huán)控制維氏硬度計(jì)對試樣的不同組織進(jìn)行硬度測試，用島津1610型電子探針顯微分析儀（EPMA）觀察合金元素在其組織內(nèi)的分布。采用鹽霧、周浸腐蝕實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)阻抗譜以及極化曲線等測試方法進(jìn)一步評價(jià)其耐蝕性能。
結(jié)果表明：
（1）耐海水腐蝕00Cr10MoV鋼筋的顯微組織主要由鐵素體和貝氏體組成，屈服強(qiáng)度達(dá)到450MPa以上，綜合力學(xué)性能優(yōu)良；
（2）在加速腐蝕實(shí)驗(yàn)條件下，00Cr10MoV鋼的腐蝕速率均不足普通螺紋鋼筋20MnSiV的5%；其腐蝕產(chǎn)物以α-FeOOH，β-FeOOH和γ-FeOOH為主，另外還含有少量Fe3O4和微量含氯產(chǎn)物Na3CrCl16，F(xiàn)e+3O（OH，Cl）；
（3）合金元素Cr和Mo的添加，提高了00Cr10MoV鋼在3.5%NaCl中性水溶液中的自腐蝕電位和電荷轉(zhuǎn)移電阻，降低了其腐蝕電流密度，使其耐海水腐蝕性能較20MnSiV鋼有較大的提升。