[发明专利]一种单轴拉伸下高温蠕变性能优异的耐蚀耐火钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种单轴拉伸下高温蠕变性能优异的耐蚀耐火钢及其生产方法，所述耐火钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.015～0.052%，Si：0.05～0.15%，Mn：1.60～1.81%，P≤0.002%，S≤0.001%，Mo：0.34～0.48%，Cr：0.27～0.43%，Cu：0.26～0.37%，Ni：0.67～0.84%，Nb：0.047～0.062%，V：0.054～0.072%，Mg：0.0007～0.0017%，Hf：0.0005～0.0014%，[O]：0.0012～0.0018%，[N]≤0.0020%，As≤0.001%，Sn≤0.001%，余量为Fe及不可避免杂质，同时上述化学成分还必须满足：(Mg+2Hf)/4[O]=0.45～0.58；生产方法包括：转炉冶炼、炉外精炼、铸坯加热、控制轧制、层流冷却和回火处理，本发明制造工序简洁，生产周期短，在各冶金企业均易规模化实施，成品钢板具有高强韧性、高耐候性以及优异的高温蠕变性能等特点。

技术领域

本发明涉及金属材料制造技术领域，特别是一种单轴拉伸下高温蠕变性能优异的耐蚀耐火钢及其生产方法。

背景技术

近年来，高层建筑等领域的钢结构工程在火灾下的安全越来越受到重视，除了要求钢材的常规性能外，还提出了抗火抗灾、耐蚀等特殊性能要求，以降低在发生火灾时人员伤亡和财产损失，即要求钢材具有优异的高温蠕变性能和耐蚀性能，不仅可减薄防火涂料和耐候涂层，还可以提高资源和能源利用效率，必须发展具有抗震、耐蚀、耐火功能复合化的高性能结构用钢。

本发明前，中国发明专利申请201310160484.1、201310033300.5、201110080774.6、201110247615.0、200910045146.7、201110247615.0、200910011963.0、200910272414.9、200910045146.7、201110080774.6 、201110247615.0公开的发明产品均具有良好的耐火性能，但均不具备耐蚀性；另有中国发明专利申请201010113848.7、200910056602.8、200910180490.7、200910056602.8公开的发明产品均具有良好的耐蚀性能，但均不具备耐火性能，上述发明产品对高温蠕变性能均不作要求。

中国发明专利CN1354273A公开了一种高性能耐火耐候建筑用钢及其生产方法，该发明产品含C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ti、Als、N、O、Cr、Ni、Cu、Ca、B，另含有Nb、V、RE中的一种或一种以上，经冶炼、轧制和热处理，其产品具有优良的耐火和耐候性能，但该发明产品需正火+回火处理，强度级别较低，对高温蠕变性能也不作要求。

中国发明专利CN103695772A公开了屈服强度为550MPa级耐火耐候抗震建筑用钢及其生产方法、CN103695773A公开了屈服强度为690MPa级耐火耐候抗震建筑用钢及其生产方法，该两件发明专利申请建筑用钢含有C、Si、Mn、P、S、Nb、Ti、Mo、W、Mg、O，此外还含有Sb或Zr或其两种以任意比例的混合物，经过铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、添加Mg元素、常规连铸并对铸坯加热、分段轧制、终轧后进行冷却等工艺，使钢具有优良的耐火、耐候及抗震性能，综合性能优良。但该两件发明专利申请的缺点为耐腐蚀性能不是非常的理想，且仅要求-20℃冲击，对高温蠕变性能也不作要求。

中国发明专利202010127534.6公开了一种690MPa级建筑结构用钢耐火耐候钢板及其制造方法、202010013530.5公开了一种690MPa级抗震耐蚀耐火中板钢及其制造方法，该两件发明专利含有C、Si、Mn、P、S、Nb、V、Ti、Mo、Cr、Cu、Ni、Al，钢板具有良好的耐火耐候性能，但轧后钢板均需进行两相区回火处理，且仅要求-40℃冲击韧性，对高温蠕变性能也不作要求。