[發明專利]一種耐海水腐蝕管材

無效

• 申請號: 201410232476.8
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103966514A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 丁紀章
• 申請（專利權）人: 江蘇三耐特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耐海水腐蝕管材。

背景技術

鋼鐵材料損耗的主要形式是腐蝕，在海洋工程中采用的主要用于潮汐/海水發電、跨海橋梁、海底容器、碼頭、海水淡化裝置、鉆井平臺等的鋼鐵材料也同樣面臨著這些問題。海水腐蝕主要有3種形式：(1)海水全浸腐蝕，由于海水中鹽分高，相當于NaCl(氯化鈉)水溶液，其中的Cl離子能破壞鋼鐵材料上的氧化膜，從而加速腐蝕；(2)海洋大氣腐蝕，海洋大氣中還有大量的海鹽離子，其腐蝕程度相當于8倍的干燥大氣腐蝕程度；(3)飛濺區(潮差區)腐蝕，由于環境是干濕交替，所以會加速介質混合速度，同時也會加速氧氣的供給，從而加速腐蝕，同時二價鐵也會轉變為三價鐵，這樣的產物不但不會抑制腐蝕，反而會促進腐蝕的進行。

海水結構用鋼的腐蝕防護一直是海洋工程領域中的主要課題之一。目前防腐措施主要有(1)陽極保護或涂覆耐腐蝕圖層，但實踐證明飛濺區仍腐蝕嚴重，效果較差；(2)采用不銹鋼材料，但同時會大幅增加建造成本，不經濟。因此，工業界急需有低成本的耐海水腐蝕用鋼材料。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足而提供一種抗腐蝕能力強、價格低、性能優異的新型耐海水腐蝕管材。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種新型耐海水腐蝕管材，其材料配方組成為：C0.07～0.12％，Mn0.30～0.60％，Si0.20～0.50％，Cr0.80-1.20％，Mo0.05～0.40％，Al0.40～0.80％，S≤0.035％，P≤0.05％，余量為Fe及不可避免的雜質。

因為海水中含有大量的Cl離子，而Cl離子對Ni有置換作用，故1Cr18Ni9Ti鋼管在長期浸泡在海水中極易被點腐蝕，使用壽命只有幾個月，長的也只有兩年時間，襯膠管雖然暫時能防腐，但外表極易損傷，長時間在海水中膠層易老化變脆，時間不長就會脫落。A3管防腐也只是解決了材料的表面性能，在安裝運輸等過程中極易損壞，當表面層受損后，里面的A3管很快就會腐蝕，本產品中的Al與空氣重的氧氣反應生成Al2O3保護膜，既防腐又耐磨，加之本產品中的Cr和Mo離子在海水中能自動補充因Cl離子對鋼材造成點腐蝕形成的空隙，形成堅強的保護層，而使腐蝕不再向縱深發展，經過沿海掛片試驗，本產品在海水中每年的腐蝕量為0.05-0.1毫米，所以一般壁厚在8毫米左右的管板使用壽命將在30-50年之久，而且焊接性能較好，無需特殊焊接要求，安裝極易方便。該材料的管板價格只有1Cr18Ni9Ti的同種規格管徑價格的二分之一，與A3加防腐的價格基本相等，單使用壽命是其棺材的5-10倍。本產品是沿海電廠、沿海油田、沿海天然氣及石化廠輸送水、油氣、及其含海水介質的最理想管路及制作設備。

C可提高不銹鋼的強度，但又顯著降低鋼的塑性及韌性，C與鋼中鉻結合導致鉻貧化而引起晶間腐蝕和耐蝕性下降，所以一般控制C0.07～0.12％，既能保持一定的強度，同時兼顧優異的塑性及韌性。

在煉鋼過程中Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，能提高強度、硬度和淬性，改善熱加工性能，但是Mn量增高會減弱抗腐蝕性能，降低焊接性能。

Si能顯著提高鋼的彈性極限、屈服點和抗拉強度，Si與Cr、Mo結合能提高抗腐蝕性和抗氧化性，但是Si量增加會降低的焊接性能。

Cr對鋼的不銹性和耐腐蝕性有決定意義，隨著Cr含量的增加，不僅在氧化性酸介質中耐腐蝕提高，而且大大提高氯化物溶液中耐應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕能力，但Cr含量的提高也增加了產品的價格，同時需要提高Mo元素的配合，耐腐蝕性才有顯著的提高，同時Mo能顯著促進Cr在鈍化膜中富集，從而提高了鋼的耐腐蝕性，但是Mo是比較貴重的合金元素，綜合衡量價格及性能等方面，確定材料中Mo0.05～0.40％。

加入少量的Al會細化晶粒，提高沖擊韌性，與Cr、Si合用可顯著提高鋼的耐高溫腐蝕能力，但是Al會影響鋼的熱加工性能、焊接性能及切削加工性能，我們控制Al含量在0.40～0.80％。

S在鋼中的溶解度很低，過多的S將大量形成低熔點的宮頸非金屬夾雜物，沿晶界分布，常常導致鋼的熱塑性下降、耐點蝕性降低，所以一般控制在≤0.035％。

P一般情況下是鋼中的有害元素，會增加鋼的脆性及耐腐蝕性，希望盡量降低，但是目前冶煉方法中去除P有相當難度，所以一般要求小于等于0.05％是比較合理的。

作為本發明所述的新型耐海水腐蝕管材的一種優選方案，材料配方中的Mo含量優選0.15～0.35％，更優選0.20～0.35％。