[發明專利]一種鍋爐用耐酸鋼

無效

• 申請號: 201210424051.8
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103789633A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 錢永清
• 申請（專利權）人: 無錫市錫山區鵝湖鎮蕩口青蕩金屬制品廠
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及一種鍋爐用耐酸鋼。

背景技術

在工業生產中，由于燃油或燃煤鍋爐的重油或煤中通常含有2％～3％的硫，經燃燒后煙氣中就會有約0.2％的二氧化硫，其中1％～2％的二氧化硫受灰分和金屬氧化物等的催化作用而生成三氧化硫，它再與燃燒氣體和空氣中所含的水分結合生成硫酸，當環境溫度處于150℃以下時，煙氣中的硫酸出現露點，硫酸在金屬表面凝結并對其產生腐蝕，即所謂硫酸露點腐蝕。

針對硫酸露點腐蝕問題，國內外一直在開發能夠在硫酸露點腐蝕環境下長期使用的鋼材。例如，新日本制鐵株式會社專利02800218.0開發了一種在低溫低濃度和高溫高濃度下都具有優良的耐硫酸露點腐蝕性能的鋼種，這鋼種利用一定含量的硅、銅和銻三個元素的復合作用來提高耐硫酸露點腐蝕性能，但在碳含量少的鋼種，硅反而是一種使耐硫酸腐蝕性不利的元素。新日本制鐵株式會社專利申請(申請號200680006324.X)公開了一種耐硫酸露點腐蝕鋼，該鋼化學成分較為復雜，且對S、Si的含量要求較為苛刻，增加了鋼的冶煉成本；濟南鋼鐵總廠專利90101258.0號開發了一種在普碳鋼的基礎上添加銅、鉻、釩進行微合金化來提高鋼材的耐硫酸露點腐蝕性能，但釩在鋼中僅僅只起到提高強度作用，綜合耐硫酸露點腐蝕性不理想。鞍山鋼鐵公司專利89109017.7號設計一種銅-鉻-稀土系列低合金耐硫酸露點腐蝕用鋼，用這種鋼制造的鍋爐空氣預熱器比普碳鋼的壽命提高2.5倍以上，在實際生產過程中，含稀土的鋼將使鋼鐵冶煉難度加大，鋼水穩定性變差，同時影響鋼材的加工性能。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鍋爐用耐酸鋼，通過對成分的合理設計，使得鍋爐用鋼的耐酸性能優良。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鍋爐用耐酸鋼，所述耐酸鋼為連鑄熱軋帶鋼，所述耐酸鋼以重量百分數計由下列組份組成：C?0.10～0.12％、Mn?0.4～0.5％、Si?0.2～0.3％、S≤0.020％、P≤0.02％、Cr?1.3～1.5％、Mo?0.2～0.3％、Cu?0.6～0.8%、V?0.2～0.3%，其余為Fe及不可避免的雜質。

優選，所述耐酸鋼以重量百分數計由下列組份組成：C?0.105～0.115％、Mn?0.43～0.47％、Si?0.23～0.27％、S≤0.020％、P≤0.02％、Cr?1.35～1.45％、Mo?0.23～0.27％、Cu?0.65～0.75%、V?0.23～0.27%，其余為Fe及不可避免的雜質。

最優選，所述耐酸鋼以重量百分數計由下列組份組成：C?0.11％、Mn?0.45％、Si?0.25％、S≤0.020％、P≤0.02％、Cr?1.40％、Mo?0.25％、Cu?0.70%、V?0.25%，其余為Fe及不可避免的雜質。

本發明中各合金元素的作用及機理：

C：C是提高強度最經濟有效的合金元素，但C含量過高對鋼的焊接性能不利，并且會促進珠光體轉變，降低鋼的耐酸性土壤腐蝕性能。因此將C含量控制在0.10～0.12％范圍內。

Mn：Mn主要固溶于鐵素體中以提高材料的強度，其又是良好的脫氧劑和脫硫劑，含有一定量的錳可以消除或減弱鋼因硫引起的脆性，從而改善鋼的加工性能。但當錳含量較高時，有使鋼晶粒粗化的傾向，冶煉澆鑄和軋后冷卻不當時，容易使鋼產生白點，因此Mn含量不易太高。故Mn含量控制在0.4～0.5％范圍內。Si：Si在鋼中不形成碳化物，是以固溶體的形態存在于鐵素體或奧氏體中，顯著提高鋼的彈性極限，故Si含量盡不宜過高，控制在Si?0.2～0.3％范圍內。P：P是對抗酸性土壤腐蝕性能有利元素，P是陽極去極化劑，鋼中加入P后可以促進鋼的均勻溶解，有助于在鋼表面形成均勻的a-FeOOH銹層，阻止進一步腐蝕。但是P在鋼中容易造成偏析惡化焊接性、顯著降低鋼的低溫沖擊韌性、提高脆性轉變溫度，故將P含量控制P≤0.02％。

Cr：Cr是提高耐腐蝕性能的合金元素，同時Cr固溶于鋼中，鋼中加入Cr元素富集于靠近基體的金屬銹層中，形成致密、粘附性強、接近于非晶態的穩定銹層。此種銹層能夠阻礙腐蝕性介質向基體滲透，使鋼的耐蝕性增加，故將Cr含量控制1.3～1.5％范圍內。

Mo：Mo能夠增加鋼的淬透性，顯著提高鋼的強度。同時，Mo也能顯著提高鋼的耐腐蝕能力。但過高的Mo會使鋼的低溫韌性顯著惡化。過量的Mo也會在鋼焊接時形成馬氏體，導致焊接接頭脆性的增加，故將Mo含量控制0.2～0.3％范圍內。