[发明专利]耐硫酸露点腐蚀钢KNS及其轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢，尤其是一种具有优良耐硫酸露点腐蚀、耐高温氧化和良好力学性能的钢及其生产方法，属于金属材料技术领域。

背景技术

我国耐硫酸露点腐蚀钢的研发已经历18年，但国内目前已成功开发该品种钢的企业仅济南钢铁集团和宝钢上钢三厂。1990年，济南钢铁集团总公司根据国内的需求，率先与国内有关大学、科研机构合作，并调集集团公司技术中心优秀科研人员，克服当时的种种困难，联合攻关，于1990年初成功研制出了12MnCuCr“耐硫酸露点”钢板，同年6月通过了山东省冶金工业厅组织的产品鉴定，成为国内首家生产耐硫酸露点钢板的钢铁企业。1993年，宝钢上海三钢也研制开发出了NS1-1、NS1-2(10CrMnCu)耐硫酸露点钢，并为国内火电厂所用。用常规生产方法生产耐硫酸露点腐蚀钢存在下列问题：

1)由于国内耐硫酸露点腐蚀钢的生产厂家极少，且钢中所含化学成分种类及含量不尽合理，从而导致钢材产品的耐硫酸露点腐蚀性能差异较大，影响了耐硫酸露点腐蚀钢的产量和质量，难于满足市场需要。因此，研究并开发具有合理化学成分组成，且成本低，综合力学性能优越、耐硫酸露点腐蚀性能及抗高温氧化性能好的耐硫酸露点腐蚀钢产品，以满足工业生产需要，具有十分重要的意义。

2)由于采用LF精炼炉对钢水进行精炼处理，易造成钢水增C和吸气，从而增加了耐硫酸露点腐蚀钢的腐蚀速率，不利于进一步提高产品的耐腐蚀性能和焊接性能，同时，采用LF精炼工艺，虽可发挥LF精炼升温、成份调整、电极化渣、能长时间进行脱氧去夹杂、便于生产组织协调的特点，但LF精炼工艺存在以下不利于KNS质量提高和成本降低的缺点：

(1)精炼过程增C：正常情况，由于LF精炼过程电极高温融落和高温升华的影响，正常增碳量达0.02～0.03％，特殊情况可达0.03～0.05％，对KNS 的低碳控制极为不利。

(2)氧化吸气：由于精炼过程电流的冲击作用，钢水很容易裼露，一方面造成精炼过程二次氧化，另一方面导致电离的[H]、[N]被钢水吸收，增加了钢中的夹杂和气体腐蚀源。

(3)合金及精炼成本高

采用LF精炼工艺，必须采用低碳铬铁，控制炼钢出钢全过程增C量≤0.04％以下，若采用氩站精炼工艺，在提高钢水质量的情况下，可降低精炼成本和合金化成本64.84元，扣除转炉炉衬耐材消耗，能显著降低KNS的生产成本。

发明内容

本发明正是为解决现有技术存在的上述不足，而提供一种由合理化学成分组成的耐硫酸露点腐蚀钢，同时提供一种制备该耐硫酸露点腐蚀钢的方法。

本发明通过下列技术方案实现：一种耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于具有下列质量比的化学成分：

C：≤0.10wt％，             Si：0.30～0.40wt％，

Mn：0.70～0.80wt％，        V：≤0.010wt％、

Cu：0.20～0.30wt％，        Cr：0.60～0.90wt％

Ti：0.015～0.025wt％，      Sb：≤0.010wt％

S：≤0.020wt％，            P：≤0.020wt％

其余为Fe及不可避免的不纯物。

所述各化学元素在钢中的作用分别如下：

C：主要作为强化元素，在氧化性酸中，当C含量增加，钢的耐腐蚀性能提高，但与Cu共存时，C又使钢的耐蚀性能降低，同时考虑钢的焊接性能，应控制较低的C含量，低C含Cu钢的耐蚀性能最为优异。

Si：作为主要的脱氧剂，Si与Cu共存时，能提高钢的耐蚀性，但添加量过高时，会使钢的加工性能变坏，因此应控制在合理范围，以便在确保其应有的加工性能的同时，提高耐腐蚀性能和耐晶间腐蚀性能。

Mn：作为主要的脱氧剂，能显著改善钢的加工性能和提高强度，但Mn 对钢的耐蚀性能亦有不良影响，因此应控制在合理范围，以便在确保其应有的加工性能及高强度的同时，提高耐腐蚀性能和耐晶间腐蚀性能。

S：是钢中的有害元素，对普通钢来说，其含量越低越好，但对耐酸钢而言，一定量的S存在，可以促使钢的表面形成Cu₂S，从而抑制阳极反应和阴极的电化学反应，如果S含量不足，Cu₂S表面钝化膜就不能形成，Cu只是堆积在表面，增大了阳极面积，加速腐蚀，钢中的硫含量应控制在0.010％～0.020％之间。

P：是钢中的有害元素，含量越低越好，以便在提高钢的耐硫酸露点腐蚀的同时，提高钢材的内部质量和焊接性能。