[發明專利]一種耐硫酸露點腐蝕高強度低合金鋼

無效

• 申請號: 200910272905.3
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN101705441A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 顧業杰
• 申請（專利權）人: 上海亙富冶金科技有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明屬于低合金鋼技術領域，具體涉及一種利用少量多元合金化和元素間的協同作用，以達到具有優異抗蝕性能、同時具有較高強度的耐硫酸露點腐蝕高強度低合金鋼。

背景技術

耐硫酸露點腐蝕鋼普遍應用在冶金、電力、石化等工業領域以煤或重油為主要燃料的煙氣處理系統，如鍋爐低溫部位的空氣預熱器、省煤器、煙道、煙囪、鐵道車輛、石油井架、采油平臺以及化工石油設備中的脫硫裝置等。國內對于耐硫酸露點腐蝕鋼的研制和開發起步較晚，成分體系及使用標準一般借鑒日本的鋼種，其中典型的有寶鋼股份公司的B485NL、江陰特鋼的ND(09CrCuSb)鋼，此外，鞍鋼(10Cr1Cu)、濟鋼的JNS(12MnCuCr)鋼及寶鋼一鋼公司(NS1)也有耐硫酸露點腐蝕鋼產品。但這些鋼的耐硫酸露點腐蝕性能遠遠不能滿足實際生產需求，尤其是其強度偏低，易導致煙囪、采油平臺、化工設備等承載件的斷裂破壞。因此，本發明旨在研究出一種高強高耐硫酸露點腐蝕的低合金鋼，以高的性價比滿足各類以煤或重油為主要燃料煙氣處理系統的需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述背景技術存在的不足，利用少量多元合金化和多種元素間的協同作用，提供一種耐硫酸露點腐蝕性能優異、強度高的耐硫酸露點腐蝕高強度低合金鋼。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種耐硫酸露點腐蝕高強度低合金鋼，其特征在于它含有以下(重量％)組分：C：0.01-0.10、Si：0.20～0.40、Mn：0.35～1.0、S：0.01-0.05、Ni：0.3～0.6、Cr：0.5～1.0、Cu：0.3～0.5、Sb：0.01～0.15、Re：0.01-0.10、Mo：0.01-0.10、Nb：0.01-0.10、Ti：0.01-0.10、V：0.01-0.10，其余為Fe和不可避免的夾雜，其中，合金元素總含量≤3。

上述一種耐硫酸露點腐蝕高強度低合金鋼還可以含有重量百分比小于等于0.025的P。

在上述方案中，所述合金元素的含量最好滿足焊接冷裂紋敏感性系數：Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10≤0.20％。Pcm值越低表示鋼的焊接冷裂紋傾向性越低。

與現有材料相比，本發明鋼種力學性能優異，屈服強度和抗拉強度分別達到350MPa和480MPa。與JNS鋼對比，其耐硫酸露點腐蝕性能提高了50％以上。本發明將多種合金元素同時加入，通過合金元素的少量多元作用，達到高強和耐蝕的效果。本發明合金元素總重量≤3％，充分發揮了各類合金元素的作用，降低了原料總成本。

以下詳述本發明中各元素的作用及含量限定的理由。

本發明中C含量要求0.01-0.10％.C是重要的強化元素，在鋼中主要以碳化物形式存在，和碳化形成元素結合起析出強化和細化晶粒的作用.而過高的碳含量不利于焊接性和韌性，同時會增加珠光體量和帶狀組織，易引起微區成分偏析和組織的不均勻性，從而產生微電池腐蝕.

本發明中Si含量選擇在0.20～0.40％。Si在鋼中具有較高的固溶度，對鋼的固溶強化效果高于Mn，能夠增加鋼中鐵素體體積分數，使晶粒細化，有利于提高韌性。Si含量過高會導致可焊性和焊接熱影響區韌性惡化，對低溫沖擊韌性不利。

本發明中Mn含量為0.35～1.0％。Mn在鋼中固溶于鐵素體起固溶強化的作用，是重要的強韌化元素，含量過低鐵素體強化不足，含量過高將提高鋼的淬透性，從而導致可焊性和焊接熱影響區韌性惡化。

本發明中P含量要求≤0.025％，S要求0.01-0.05％。P、S在鋼中易形成有害夾雜，惡化低溫沖擊韌性和焊接性能，促進鋼材的各向異性。

本發明中Ni含量選擇為0.3～0.6％。Ni能夠提高淬透性，具有一定的強化作用，還能顯著地改善鋼材的低溫韌性，使基材和焊接熱影響區低溫韌性大幅度提高。同時，還能有效阻止Cu的熱脆引起的網裂。

本發明中Cr含量選擇為0.5～1.0％。Cr可提高鋼的淬透性，促進鋼表面生成穩定的鈍化膜，從而極大地提高鋼的耐蝕性能。一般是在銅的配合下才出現明顯的效果，其含量過低不能保證鋼的耐蝕性，大于1.00％時，會使鋼的耐H₂SO₄腐蝕性能有所降低。