CN105018866A

CN105018866A - 一种新型耐酸低合金钢

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Publication number: CN105018866A
Application number: CN201510508868.7A
Authority: CN
Inventors: 申智勇; 张建东; 李志强; 舒喜
Original assignee: Guodian Science and Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Guodian Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2015-11-04

Abstract

本发明提供一种新型耐酸低合金钢,该低合金钢以质量百分比计含有：C：0.01～0.14％；Si：≤0.55％；Mn：≤1.60％；P:≤0.025％；S:≤0.025％；Cu：0.25～0.50％；Sb：≤0.15％；其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。本发明的耐酸低合金钢，与常规的耐酸低合金钢相比，耐盐酸性能已得到显著的改善，其耐硫酸性能也与常规耐酸低合金钢相当。另外，本发明的合金机械性能和可焊性与常规耐酸低合金钢一样好，具有比常规耐硫酸钢更广泛的应用领域。

Description

一种新型耐酸低合金钢

技术领域

本发明涉及材料成型技术，尤其涉及一种新型耐酸低合金钢，属于合金钢制造技术领域。

背景技术

烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO₂、SO₃，当换热面的外表面温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀。减少低温露点腐蚀主要方法有两种，可以采用管壁或加热元件的壁温高于露点，以避免产生露珠；或采用耐腐蚀材料避免腐蚀。

目前耐酸合金钢的主要问题是：

一、防腐蚀性能不够

酸露点腐蚀使得钢板产生应力腐蚀裂纹和缝隙腐蚀，因此除了耐全面腐蚀性以外，有必要确保耐应力腐蚀裂纹性以及耐缝隙腐蚀性；随着部分火电厂的燃料转变为液化天然气，燃烧产物中含有大量水，防水腐蚀成为一个新问题。

二、不耐盐酸腐蚀

尽管常规耐硫酸腐蚀钢有令人满意的耐蚀性，但在硫酸露点腐蚀环境下腐蚀速率通常为0.1-0.2mm/年，但是在盐酸露点腐蚀环境下它的腐蚀速率有时高达1-2mm/年。另一方面虽然奥氏体不锈钢耐腐蚀性优异，但是50～150℃具有高氯离子浓度酸性环境可能导致缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的发生。

三、高合金钢价格昂贵

在保证耐腐蚀性能的前提下，不少厂家选择高合金钢，以确保确耐应力腐蚀以及耐缝隙腐蚀，与低合金钢相比，高合金钢明价格昂贵，除此之外难以兼顾耐酸性和冷加工性能。

发明内容

本发明提供一种既能够耐盐酸腐蚀又能够耐硫酸腐蚀，且价格合理的新型耐酸低合金钢，以解决现有技术中低合金钢不能耐盐酸和硫酸腐蚀的缺陷。

本发明提供的新型耐酸低合金钢，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.01～0.14％；

Si：≤0.55％；

Mn：≤1.60％；

P:≤0.025％；

S:≤0.025％；

Cu：0.25～0.50％；

Sb：≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

2、根据权利要求1所述的新型耐酸低合金钢，其特征在于，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.02～0.14％；

Si：0.20％≤0.55％；

Mn：0.75％≤1.60％；

P:0.009％≤0.025％；

S:0.009％≤0.025％；

Cu：0.25％～0.50％；

Sb：0.05％≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

3、根据权利要求2所述的新型耐酸低合金钢，其特征在于，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.02％；

Si：0.27％；

Mn：0.95％；

P:0.011％；

S:0.011％；

Cu：0.29％；

Sb：0.10％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

本发明的耐酸低合金钢，与常规的耐酸低合金钢相比，耐盐酸性能已得到显著的改善，其耐硫酸性能也与常规耐酸低合金钢相当。另外，本发明的合金机械性能和可焊性与常规耐酸低合金钢一样好，具有比常规耐硫酸钢更广泛的应用领域。

附图说明

图1为本发明实施例的新型耐酸低合金钢在盐酸溶液中的腐蚀速率图；

图2为本发明实施例的新型耐酸低合金钢在盐酸溶液中的极化曲线图。

具体实施方式

本发明实施例的目的在于提供一种能够耐受烟气处理设施中发生的盐酸露点腐蚀的新型耐酸低合金钢，因为其可耐受含氯离子混酸物质的特性，新型耐酸低合金钢的开发具有比常规耐硫酸钢更广泛的应用领域。

本发明实施例的新型耐酸低合金钢，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.01～0.14％；

Si：≤0.55％；

Mn：≤1.60％；

P:≤0.025％；

S:≤0.025％；

Cu：0.25～0.50％；

Sb：≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

图1为本发明实施例的新型耐酸低合金钢在盐酸溶液中的腐蚀速率图；如图所示，图中给出了新型耐酸低合金钢与SS400钢在盐酸溶液中的电化学阻抗响应。腐蚀速率是由电荷转移反应活性溶解造成，图中半圆的半径越大，耐腐蚀越强，新型耐腐蚀低合金钢的半圆半径是SS400钢的五倍以上，表明新型耐腐蚀低合金钢在活性阳极腐蚀速率很低。

图2为本发明实施例的新型耐酸低合金钢在盐酸溶液中的极化曲线图。从图中可以看到，新型耐酸低合金钢的阳极与阴极反应都受到了限制。新型耐酸低合金钢之所以有优良的耐盐酸性能，不是由于氧化膜的原因，而是直接控制和抑制钢基体微量合金元素的溶解反应。

更为优选的，本发明实施例的低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.02～0.14％；

Si：0.20％≤0.55％；

Mn：0.75％≤1.60％；

P:0.009％≤0.025％；

S:0.009％≤0.025％；

Cu：0.25％～0.50％；

Sb：0.05％≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

本发明实施例的新型耐酸低合金钢是基于Cu-Sb的传统耐酸低合金钢，具有优异的耐硫酸和盐酸性能，并添加少量耐腐蚀元素。下表出给出了常规耐酸低合金钢和本发明其中一个实施例的新型耐酸低合金钢的化学成分化学元素组成及含量对比表(质量％)。

本发明的新型耐酸低合金钢优点如下所示：

(1)与常规的耐酸低合金钢相比，耐盐酸性能得到显著的改善。

(2)耐硫酸性能与常规耐酸低合金钢相当。

(3)机械性能和可焊性与常规耐酸低合金钢一样好。

(4)具有比常规耐硫酸钢更广泛的应用领域。

本发明的新型耐酸低合金钢可以生产如下规格的钢材产品(产品类型，化学组成和力学性能)。

产品性能

化学组成(质量％)

C

Si

Mn

P

S

Cu

Sb

≤0.14

≤0.55

≤1.60

≤0.025

0.25/0.50

≤0.15

力学性能

本发明的新型耐酸低合金钢具体成分的实施例：

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种新型耐酸低合金钢，其特征在于，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.01～0.14％；

Si：≤0.55％；

Mn：≤1.60％；

P:≤0.025％；

S:≤0.025％；

Cu：0.25～0.50％；

Sb：≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

2.根据权利要求1所述的新型耐酸低合金钢，其特征在于，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.02～0.14％；

Si：0.20％≤0.55％；

Mn：0.75％≤1.60％；

P:0.009％≤0.025％；

S:0.009％≤0.025％；

Cu：0.25％～0.50％；

Sb：0.05％≤0.15％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。

3.根据权利要求2所述的新型耐酸低合金钢，其特征在于，该低合金钢以质量百分比计含有：

C：0.02％；

Si：0.27％；

Mn：0.95％；

P:0.011％；

S:0.011％；

Cu：0.29％；

Sb：0.10％；

其余部分由Fe和不可避免的杂质构成。