《稀土耐蚀钢：甩掉普碳钢的”锌酸”泪》一文为本期学会全国科普月活动精选转载文章。
钢铁生锈是个大麻烦，不仅影响美观，每年还造成巨额经济损失。据统计，我国每年因钢铁腐蚀造成的损失约占GDP的3%~4%。过去，为了让钢材不生锈，人们往往需要花费高昂成本进行镀锌或刷漆。但这些传统方法不仅污染环境，防腐时间也撑不过20年，一旦涂层磕碰剥落，钢材反而烂得更快。而现有的高端耐候钢虽能免除涂镀，成本却相对较高。
现在，上海大学董瀚教授团队利用我国丰富的高丰度镧铈稀土资源，研发出一种低成本、免涂装的“稀土耐蚀钢”，彻底打破了这一僵局。
图为稀土耐蚀钢系列产品
稀土耐蚀钢之所以神奇，是因为它就像给自己穿上了一件“隐形防锈衣”。在炼钢时，团队发明了镧铈稀土多形合金化（PMA）技术，加入微量的镧、铈等稀土元素。这些稀土不仅能改变钢材内部夹杂物的性态、降低界面能，还能促进表面自然形成一层致密稳定的“保护膜”，死死挡住腐蚀的侵袭。
更厉害的是，针对稀土活泼、容易结瘤的生产难题，团队开发了高效均匀添加技术，将稀土含量精细控制在100ppm~400ppm，保障收得率不低于70%，成功实现了连铸顺行与规模化生产。在这种“黑科技”加持下，稀土耐蚀钢的耐腐蚀性能较传统普碳钢大幅提升了30%~50%，达到了高端耐候钢的水平，同时还免去了镀锌等繁琐工序，真正做到了省钱又环保。
如今，这种神奇的稀土耐蚀钢已经化身为我们身边的各种基础设施。其强度级别覆盖195MPa~550MPa，可满足C1~C3级大气腐蚀环境要求。无论是钢结构厂房、装配式建筑，还是5G通讯铁塔、高速护栏及光伏支架，都有它的身影。每生产1亿吨这种钢材，还可消耗4万余吨镧铈稀土，有力促进了钢铁与稀土工业的共同高质量发展。
图为稀土耐蚀普碳钢热轧板卷工程应用场景
图为稀土耐蚀螺纹钢工程应用场景
为了让这种好钢材用得更安心，团队已制定1项国家标准和7项团体标准，并在浙江嘉善建设了华东大气环境腐蚀试验站，以进一步完善耐腐蚀性能评价体系。未来，随着评价体系的不断完善，这件“隐形防锈衣”将守护更多大国工程，让我们的生活环境更加绿色、安全。
图为该钢种大气环境腐蚀试验站样品区和实物区
希望读者通过本文，了解科技如何赋能传统产业，感受基础研究的现实力量。
点击左下角【阅读原文】，深入了解这项”点土成钢”的硬核科技
阅读原文
