[發明專利]一種耐腐蝕稀土合金鋼

有效

• 申請號: 201410802180.5
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104498836A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 潘傳洪;趙天波;向勇;胡廣志;袁忠華;劉長春;伍硯
• 申請（專利權）人: 湖北長江石化設備有限公司
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C22C38/26
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙)42225
• 代理人: 彭程程;沈林華

技術領域

本發明涉及稀土合金鋼領域，具體涉及一種耐腐蝕稀土合金鋼。

背景技術

現有的石化行業中的壓力容器通常存在濕硫化氫(H₂S)及氯離子(Cl_-)的腐蝕工況，因此，石化設備需要采用耐腐蝕的鋼材制成，傳統的石化設備用耐腐蝕鋼通常采用牌號為Q345R(HIC)、Q245R(HIC)或SA516Gr.70(HIC)的碳鋼制成，碳鋼的合金含量較低，強度較低，在高溫高壓條件下容易受損，受損后的石化設備用鋼難以再次使用，需要進行更換，使用成本較高。

因此，現有的石化設備用鋼在中高溫的臨氫環境中通常采用牌號為12Cr2Mo1R、12Cr2Mo1VR、或者15CrMoR(H)的臨氫鋼板制成，該臨氫鋼板在使用時，能夠承受設備使用過程中的高溫高壓，但是長時間處于潮濕的硫化氫及氯離子的環境中，硫化氫和氯離子會相互促進加劇腐蝕，導致臨氫鋼板發生硫化物應力腐蝕及氯離子應力腐蝕，腐蝕后的臨氫鋼板強度降低，在設備使用過程中，腐蝕后的臨氫鋼板容易發生破損，難以繼續使用。

專利號為CN102925814A的發明專利公開了“一種抗硫化氫應力腐蝕壓力容器用鋼及其生產方法”，通過控制鋼材中S、P含量，使得鋼材具有良好的抗氫致開裂和抗硫化氫應力腐蝕性能，但該鋼板的抗拉強度較低，耐熱性能不強，不適用于中高溫環境的石化設備，且在用于高壓石化設備時，需要使用厚度較大的鋼板，使用成本較高。

專利號為CN102605242A的發明專利申請公開了“一種抗氫致開裂壓力容器用鋼及其制造方法”通過增加鋼材中的C含量至0.15％～0.25％，增加鋼材的強度；但是隨著含碳量的增加，鋼材不僅容易發生氫蝕，而且可焊性較差，因此，該鋼材難以用于制備石化設備的壓力容器。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種耐腐蝕稀土合金鋼，在具有良好的強韌性、耐高溫性、焊接性能的前提下，提高鋼材的抗硫化氫應力腐蝕能力、抗氫致誘導開裂的能力及耐氯離子腐蝕能力，而且使用成本較低。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：一種耐腐蝕稀土合金鋼，按質量百分比計，該稀土合金鋼包括0％～0.10％的C，0.20％～0.50％的Si，0.40％～0.60％的Mn，0％～0.018％的P，0％～0.005％的S，1.8％～2.0％的Cr，0％～0.3％的Ni，0.30％～0.50％的Mo，0.04％～0.08％的Al，0.08％～0.12％的V，0.04％～0.08％的Nb，0％～0.20％的Cu，0.005％～0.03％的稀土，余量為Fe，稀土包括20％～40％的La、40％～50％的Ce、15％～20％的Nd和1％～5％的Pr。

在上述技術方案的基礎上，按質量份計，所述稀土合金鋼包括0％～0.08％的C，0.25％～0.45％的Si，0.42％～0.55％的Mn，0％～0.014％的P，0％～0.0035％的S，1.82％～1.98％的Cr，0％～0.2％的Ni，0.32％～0.48％的Mo，0.05％～0.07％的Al，0.09％～0.11％的V，0.05％～0.07％的Nb，0％～0.15％的Cu，0.007％～0.020％的稀土，余量為Fe，稀土包括20％～40％的La、40％～50％的Ce、15％～20％的Nd和1％～5％的Pr。

在上述技術方案的基礎上，按質量份計，所述稀土合金鋼包括0％～0.05％的C，0.30％～0.40％的Si，0.45％～0.52％的Mn，0％～0.012％的P，0％～0.003％的S，1.85％～1.95％的Cr，0％～0.15％的Ni，0.35％～0.45％的Mo，0.055％～0.65％的Al，0.095％～0.105％的V，0.055％～0.065％的Nb，0％～0.10％的Cu，0.008％～0.015％的稀土，余量為Fe，稀土包括20％～40％的La、40％～50％的Ce、15％～20％的Nd和1％～5％的Pr。

在上述技術方案的基礎上，所述稀土合金鋼中稀土的含量為0.01％。

在上述技術方案的基礎上，所述稀土包括30％的La、48％的Ce、19％的Nd和3％的Pr。

在上述技術方案的基礎上，所述稀土合金鋼的屈服強度為380～390MPa，抗拉強度為540～565MPa。

在上述技術方案的基礎上，所述稀土合金鋼的斷面收縮率為63％～65％，斷后伸長率為31％～32％，伸長率為34.5％。

在上述技術方案的基礎上，所述晶粒度大于6級，非金屬雜質的總和小于4.0。