[發(fā)明專利]耐磨耐硫酸露點(diǎn)腐蝕熱連軋鋼及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310568537.3
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104630657B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉友榮;穆海玲;裴新華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C21D8/02
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司31113
• 代理人: 張勁風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐磨耐硫酸露點(diǎn)腐蝕熱連軋鋼帶（卷）及其制造方法，屬于金屬材料及其制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硫酸露點(diǎn)腐蝕環(huán)境一般出現(xiàn)在燒結(jié)煙氣脫硫裝置、干熄焦發(fā)電設(shè)備、電廠鍋爐預(yù)熱器/省煤器以及煙道、煙囪等部位。根據(jù)文獻(xiàn)資料介紹，目前在正在使用的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼，主要有09CrCuSb、S-ten1、ND，JNS等鋼種，相關(guān)專利的成分與性能見表1與表2。

表1???耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼相關(guān)專利化學(xué)成分

表2??耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼的性能

這些鋼種雖然能夠滿足耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的要求，但在鋼結(jié)構(gòu)表面有固體顆粒流動產(chǎn)生的沖蝕時(shí)，因鋼種的強(qiáng)度級別較低——耐磨損性能不能滿足使用要求。本發(fā)明就是提供一種耐磨性能優(yōu)良的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕熱連軋鋼帶（卷）/板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：提供一種耐磨性能優(yōu)良的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼。主要解決現(xiàn)有耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼耐磨性能較差的技術(shù)問題。

為保證耐磨耐硫酸露點(diǎn)腐蝕特性，申請人在理論研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)摸索，提出了本發(fā)明鋼種的各組成元素成分的質(zhì)量百分比為：C：0.10%—0.20%，Si：0.1%—0.35%，Mn：1.0%—1.8%，P：≤0.02%，S：≤0.01%，Cu：0.2%—0.5%，Sb：0.04%—0.1%，Ti：0.01%—0.06%，Nb：0.01%—0.03%，余量為Fe。

本發(fā)明鋼種成分的各組成元素具有如下作用：

C元素：鋼種強(qiáng)化元素，C元素是一種最經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化元素，提高C元素的含量有利于鋼種的強(qiáng)度與硬度的提高，提高鋼的耐磨性能。但C元素含量的提高對鋼種的焊接性能不利，現(xiàn)有耐硫酸露點(diǎn)腐蝕的C元素含量一般要求C<0.10%。而本發(fā)明要求C元素含量的范圍在C：0.10%—0.20%。

Mn元素：鋼種傳統(tǒng)的強(qiáng)化元素，提高M(jìn)n元素的含量可以增加鋼種的耐磨性能。Mn元素含量太高，易造成鋼種成份偏析嚴(yán)重?，F(xiàn)有耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼的Mn元素含量為Mn：0.4—0.8%;本發(fā)明專利要求Mn：1.0%—1.8%。

Nb元素：微合金強(qiáng)化元素，增加微量的Nb元素可以提高鋼種的強(qiáng)度與韌性，不會顯著提高鋼種的C當(dāng)量，有利于焊接性能的提高，要求Nb：0.01%—0.03%。

Cu元素：Cu元素也是一種強(qiáng)化元素，Cu與Fe為互熔性金屬，在Fe基體中配加一定量的Cu元素，可以顯著提高其耐磨性能。而且Cu在鋼的腐蝕過程中起著活性陰極的作用，一定條件下可以促進(jìn)鋼產(chǎn)生陽極鈍化，從而降低鋼的腐蝕速度，Cu在銹層中的富集能夠極大地改善銹層的保護(hù)性能。為達(dá)到銹層中的Cu富集的效果，要求Cu：0.2%—0.5%。

Sb元素：能抑制陽極反應(yīng)，同時(shí)與鋼中的Cu元素在鋼表面形成Cu₂Sb被膜，可抑制陰極反應(yīng)，對硫酸腐蝕有很好的抑制效果。試驗(yàn)證時(shí)配加Sb元素也對阻止稀H₂SO₄的腐蝕起明顯作用。為在鋼表面形成Cu₂Sb被膜，要求Sb元素含量為0.04%—0.10%的水平。

Ti元素：由于加入Sb元素可能會使鋼材的再加工性能受到一定的影響。在鋼中加入微量鈦，可在鋼中形成鈦的氮化物或碳化物，可延遲奧氏體晶粒的再結(jié)晶和長大的傾向，從而改善鋼的性能，尤其能夠有效提高再加工的焊接性能。要求Ti元素含量在0.010%～0.060%范圍以內(nèi)。

本發(fā)明采用傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)制造長流程：高爐煉鐵→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉→Ar站／或LF爐精煉→連鑄→無缺陷連鑄板坯→檢驗(yàn)→加熱→初軋→精軋→冷卻→卷取→成品熱軋板卷。生產(chǎn)控制要求：鐵水預(yù)脫硫?qū)元素控制到0.010%以下；轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉，Ar站／或LF爐精煉將C、Si、Mn、S、P、Cu、Sb、Nb等成分調(diào)整到控制要求，保證鋼水的純凈度；全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄；經(jīng)加熱爐將板坯加熱至1200℃后，在連續(xù)熱連軋軋機(jī)組上軋制；精軋連軋機(jī)組在再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)控制軋制后，精軋入口溫度要求大于1020℃，終軋溫度要求大于850℃；控制冷卻噴水量和卷取溫度，在600℃以上進(jìn)行卷取。產(chǎn)品厚度為2.0-12.0mm。

試驗(yàn)證明，本發(fā)明在保證耐硫酸露點(diǎn)腐蝕特性的前提下，顯著提高鋼種的硬度和力學(xué)性能—也即提高了鋼種的耐磨性能。既耐硫酸露點(diǎn)腐蝕，耐腐損性能也顯著提高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和突出的進(jìn)步主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。