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一 、05CuPCrNi耐候钢为什么抗蚀能力强。

       05CuPCrNi耐候钢中加入Cu和P主要为了提高耐蚀能力，并固溶强化铁素体。

     1. Cu是提高耐大气腐蚀性能*主要的、*普遍使用的合金元素，钢中加入Cu可在钢的腐蚀层与铜的富积层之间形成致密的氧化铜薄层， 从而减缓与抑制介质继续向钢板内部腐蚀。

     2. Cu含量大于0.15%时，其抗大气腐蚀性能提高缓慢。P是合金元素中提高耐大气腐蚀性能*有效的元素，是阳极去极化剂，在电解质溶液中，可加速钢的均匀溶解和铁的氧化速度，有助于在钢表面形成均匀的锈蚀层，并与内锈层分界明显，从而提高钢的腐蚀性能。 3. 钢中的Cu控制在0.25%-0.35%，P按下限控制在0.07%-0.10%，就能满足耐大气腐蚀性能的要求。

     Cr也是提高低合金钢耐大气腐蚀性能的合金元素之一，但一般在Cu元素配合下才有明显的效果。Cr 的腐蚀电位较低，是具有钝化倾向的元素，在大气中促使钢的表面形成致密氧化的钝化膜，从而提高钢的耐腐蚀性。

     4. 在大气腐蚀过程中Cr的含量控制在0.30%-0.45%。Ni同样也是耐大气腐蚀的有效合金元素之一。当Ni含量≤1%，钢中又含有Cu时，其改善耐腐蚀性的效果不明显。但Ni和Cu的含量比例为1∶3 即可形成合金相，所以对含Cu0.3%的钢控制Ni含量大于0.1% ，就可以防止其在热轧过程中产生龟裂。

二 、05CuPCrNi高耐候高强度冷轧结构钢的开发及在铁路车辆制造上的应用

     高耐候高强度冷轧结构钢（ 05CuPCrNi耐候钢）的发展概况钢的耐蚀性主要与化学成分有关。Cu、P、Cr、Ni等元素有电化学去极化作用，可以促使钢基表面经过一定时间形成均匀无定形α－FeooH锈层，以及非晶态羟基氧化铁致密而坚固的防护膜，并自身减缓了大气因子的侵蚀。     （1）  ２０世纪３０年代，美联邦公司应用研究所出色地研制出以Cu、P、Cr、Ni相匹配的高耐候Cor－tenA钢。其相对耐蚀性是含铜碳钢的２倍以上，是无铜碳钢的４倍以上，并广泛用于车辆、建筑、农机、电站、空气预热器及其它钢结构。     （2）1933年发表专利后被世界各国引进和仿制。日本引进专利，牌号为SPA－H、SPA－C，是发展速度*快的国家。８０年代初，武钢仿制了WSPA热轧材，其耐候性与Cor－tenA和日本SPA－H钢相当，成为铁路客车制造的用钢板钢材。８０年代中期，武钢承担了国家科委和冶金部下达的“耐大气腐蚀钢系列化研究”的重点科技攻关项目，完成了该题目中σs≥２４５MPa级Cu－P钢（０６CuPRE）耐大气腐蚀冷轧结构钢的研制。     （3） 该产品已用于制作P６２铁路棚车及YZ型铁路客车。为了尽快研制出高耐候高强度冷轧结构用钢，完善Cu、P、Cr、Ni系钢系列化，１９９２年４月武钢根据铁道部的要求和自身生产的可能性，开展了*轮小两轮试验结果表明，高耐候高强度冷轧结构钢GN３１０使用性能完全满足制造要求，试制工艺易行，可进行试生产。（4）05CuPCrNi耐候钢在铁路车辆制造上的应用随着我国铁路客运的高速、货运的重载及新铺线路工程的不断开工，铁道部对钢材质量的要求越来越高，且需求量不断增加，每年消耗钢材３００万t左右。

      （5）铁路车辆制造用钢材年消耗近６０万t，造货车３万辆，客车２０００～３０００辆。每年仅造客车需GN３１０冷轧钢材３万t左右，加上其它耐候结构用钢，如铁路集装箱、货车、棚车、机车等上面的应用，使之推广前景更为广阔。（6）由于05CuPCrNi耐候钢强度高、板薄，在高速机车牵引条件下，因车身自重减轻，可以进一步降低运行阻力，使能耗降低１０％以上。每辆客车可节约制造成本１万余元。同时不需增加投资，利用现有设备即可生产，而且还可以简化客车制造预处理的生产工艺，进而降低造价和减少钢材进口。由于该钢油漆附着性良好且有高耐候等优良性能，可延长客车的厂修和整修时间间隔，提高客车使用效率和寿命。三、05CuPCrNi耐候钢焊接性研究在焊接时,根据同强度理论选用焊接材料,所选焊丝硬度大于母材硬度（1）耐候钢05CuPCrNiCO2气体保护焊接头碳当量分析表明,该钢淬硬和冷裂倾向不大,可以不预热焊接;（2）耐候钢05CuPCrNiCO2气体保护焊接头冷裂纹敏感系数表明,冷裂倾向不明显;（3）耐候钢05CuPCrNiCO2气体保护焊接头金相及力学性能结果表明,按常规焊接工艺,所得焊接接头组织正常和机械性能优良,满足工程使用要求。

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