目前各类耐蚀钢筋中,不锈钢钢筋与镍铬低合金钢筋生产时合金成本高,涂层钢筋施工时涂层容易机械损伤导致耐蚀性能下降,大大限制了这些钢筋的推广应用。针对上述问题,研究开发低成本高强高抗蚀钢筋,具有重要的意义和广阔的应用前景。本文以纯铁、普通废钢筋为基础原料,在氩气保护气氛下,通过添加不同含量价格低廉的Al、Ti、Cr等合金元素,在感应炉中制备了Al-Ti-Cr系高强耐蚀钢。对所制备的样品进行了电化学极化曲线和交流阻抗谱测试以及周期浸泡实验,同时对实验钢样品的腐蚀产物和表面腐蚀形貌分别进行了XRD、SEM分析,探究了Al、Ti元素含量对低合金高强耐蚀钢耐蚀性能的影响。结合实验室研究结果,优化设计了两组低成本高强耐蚀钢成分与工艺的半工业化试制,并对其产品进行了力学性能和耐腐蚀性能测试。主要研究结果如下:(1)在实验钢其他成分质量分数一定的情况下,随着Al含量的增加,腐蚀电流逐步减小,当D组实验钢Al元素的含量增加到0.2%时,其腐蚀电流密度为A组实验钢的30%。在D组实验钢成分的基础上,把Ti元素含量作为单一变量,随着Ti含量的增加,腐蚀电流逐渐减小,Ti含量增加到0.175%时,H组实验钢腐蚀电流密度为E组实验钢的59%。随着Al和Ti含量的增加,交流阻抗谱容抗弧半径有所增加,极化阻抗值也明显增大。同普通商用HRB400钢筋相比,半工业化试验所制备的耐蚀钢腐蚀电流密度更小,自腐蚀电位明显正移,电化学性能更稳定,2#试验钢的腐蚀电流密度在普通商用HRB400钢筋的1/3以下。(2)Al-Ti-Cr系低合金高强耐蚀钢的组织为耐蚀性能良好的铁素体+珠光体,其珠光体含量相比普通商用HRB400钢筋更高,耐腐蚀性能也相应得到提升。由于Al、Ti等元素细晶强化与析出强化的作用,1#和2#试验钢拥有良好的力学性能,屈服强度均在450Mpa以上,抗拉强度在600Mpa以上;与普通商用HRB400钢筋相比,力学性能得到了显著提升。(3)周期浸泡实验结果表明,随着Al和Ti含量的增加,实验钢平均腐蚀速率逐渐减小。由于Al、Ti、Cr等合金元素的加入,1#、2#试验钢产生了更多的α-Fe OOH,有利于锈层对基体的保护,腐蚀速率得到大幅度降低。(4)在盐雾试验中,普通HRB400钢筋以局部腐蚀为主,Al、Ti、Cr试验钢主要以均匀腐蚀为主。HRB400、1#、2#试验钢的平均腐蚀速率为0.451g/m~2h、0.564g/m~2h、1.162g/m~2h。2#试验钢平均腐蚀速率是普通HRB400钢筋的1/2以下,半工业化试验所得的耐蚀钢具有更优异的耐腐蚀性能。