CN105349911A

CN105349911A - 一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法

Info

Publication number: CN105349911A
Application number: CN201510870140.9A
Authority: CN
Inventors: 秦玉荣; 王军
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-02-24

Abstract

本发明提供的一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：≤0.12，Si：≤0.55，Mn：0.75-1.20，P≤0.020，S≤0.025，Cr：0.50-1.2，Cu：0.20-0.50，Ni：≤0.25，Sb：0.05-0.15，Ti：≤0.025，V≤0.010，Alt：0.020-0.050，Ca：0.0005-0.0035；本发明组织为铁素体+珠光体，提高加热温度，有利于生成较厚的氧化铁皮，并提高高压水除鳞时表面氧化铁皮的瞬时温降，使得表面氧化铁皮的收缩加剧，更容易与基体剥离，提高除鳞效率，从根本上减少氧化铁皮残留。

Description

一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法。

背景技术

为达到屈服强度345MPa级的强度要求，传统工艺通过控制轧制和Nb微合金化元素的作用进行细晶强化提高强度，但随着钢铁行业市场持续疲软，钢材价格直线下降，适当的降低合金元素含量或改善工艺，一定程度上可降低生产成本，开发一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法对如何有效的降本至关重要。

耐硫酸露点腐蚀钢中含有Mn，Cr，Cu，Sb等合金元素，在加热过程中这些合金元素易在钢板表面富集，甚至影响氧化铁皮的形成，使得氧化铁皮层较薄，并明显增强与基体的结合力，因此，采用常规的除鳞工艺效果不佳，很难将氧化铁皮去除干净(尤其是内锈层)。在随后的轧制过程中，残留的氧化铁皮被压入钢板表面，从而形成沿轧向分布的细碎裂纹，造成表面缺陷。

据发明人了解，现有文献(304不锈钢热轧生产工艺特性的研究，东北大学硕士论文，2009)报道，通过调整并优化加热工艺制度，确定了合理的加热温度控制范围为1230～1260℃之间，可解决304不锈钢表面氧化铁皮与轧辊痕迹质量缺陷，但此方法不适用于解决低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢的表面缺陷，除了提高加热温度，还需要采取适当的除磷工艺，两者配合才能达到最佳效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其生产方法，生产钢板厚度为8-12mm，满足石油、化工、电业、冶金等行业用户使用性能需求。

为了达到以上目的，本发明的一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：≤0.12，Si：≤0.55，Mn：0.75-1.20，P≤0.020，S≤0.025，Cr：0.50-1.2，Cu：0.20-0.50，Ni：≤0.25，Sb：0.05-0.15，Ti：≤0.025，V≤0.010，Alt：0.020-0.050，Ca：0.0005-0.0035；其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明进一步限定的技术方案为：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.12，Si：0.55，Mn：1.20，P：0.020，S：0.025，Cr：1.2，Cu：0.50，Ni：0.25，Sb：0.15，Ti：0.025，V：0.010，Alt：0.050，Ca：0.0035；其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.12，Si：0.55，Mn：0.75，P:0.020，S:0.025，Cr：0.50，Cu：0.20，Ni：0.25，Sb：0.05，Ti：0.025，V:0.010，Alt：0.020，Ca：0.0005；其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.09，Si：0.3，Mn：1，P:0.015，S:0.015，Cr：0.45，Cu：0.30，Ni：0.18，Sb：0.07，Ti：0.015，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.06，Si：0.29，Mn：1.15，P:0.013，S:0.0054，Cr：0.54，Cu：0.28，Ni：0.15，Sb：0.06，Ti：0.024，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.082，Si：0.31，Mn：0.83，P:0.012，S:0.0037，Cr：0.7，Cu：0.22，Ni：0.12，Sb：0.07，Ti：0.019，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明还涉及一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢的生产方法，包括轧制步骤和冷却步骤；所述轧制步骤包括粗轧步骤和精轧步骤，其特征在于：在轧制步骤加热炉加热段温度1220±15℃，均热段温度1210±15℃，粗轧除鳞3道次，精轧除鳞1-2道次，粗轧Ⅰ阶段开轧温度≥1050℃，终轧温度≥820℃，中间坯厚度不小于3倍成品的厚度。

本发明进一步限定的技术方案为：在控制冷却步骤中入水温度≥750℃，返红温度580-640℃。

进一步的，本生产方法生产的钢板厚度为8-12mm。

本发明的有益效果：本发明具备低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢及其特点，组织为铁素体+珠光体，其技术原理是钢中不添加合金元素Nb，通过相变强化来保证钢板性能要求，一定程度上降低钢板的生产成本。提高加热温度，有利于生成较厚的氧化铁皮，并提高高压水除鳞时表面氧化铁皮的瞬时温降，使得表面氧化铁皮的收缩加剧，更容易与基体剥离，提高除鳞效率，从根本上减少氧化铁皮残留。同时，保证粗轧除鳞3道次，精轧除鳞1-2道次，即可有效避免产生表面缺陷。对于热矫直后钢板平整，但至冷床瓢曲的现象，由于本产线冷床结构特殊，冷床的“滚轮”与钢板长时间“点接触”引起的热应力不均，导致钢板的“中浪”瓢曲，故采取了缩短在冷床停留时间，钢板快速下线的方案后，钢板非瓢曲率大幅提高。因此，与现有控冷工艺生产的耐硫酸露点腐蚀钢技术相比，本发明具有以下优点:不含Nb耐硫酸露点腐蚀钢在无Nb的细晶强化作用下，通过相变强化保证力学性能要求，降低了生产成本；钢板表面质量好、平直度高，满足用户对板形的控制要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例1中8mm厚低成本无Nb耐硫酸露点腐蚀钢1/4处金相组织形貌，图中为铁素体+珠光体的混合组织。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述，但不局限于下述实施例。耐硫酸露点腐蚀钢1/4处金相组织形貌，如图1所示，图中为铁素体+珠光体的混合组织。

实施例1：

本实施例提供一种8mm低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢生产方法；

钢的化学组成如表1

表18mm钢板成分实绩(％)

主要工艺步骤：

轧制：加热炉加热段温度1219℃，均热段温度1206℃，粗轧除鳞3道次(第1道次、调头道次、最后1道次)精轧除鳞1-2道次(第1道次、第3或4道次)，粗轧Ⅰ阶段开轧温度1088℃，终轧温度853℃，中间坯厚度大于等于3倍成品厚度，控制冷却：入水温度753℃，返红温度626℃，冷床：缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。因为冷床的“滚轮”与钢板长时间“点接触”引起的热应力不均，冷床时间久了会导致钢板的“中浪”瓢曲，故缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。实测8mm钢板性能:屈服强度379MPa、抗拉强度515MPa、延伸率27％。

实施例2：

本实施例提供一种10mm低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢生产方法

钢的化学组成如表2

表210mm钢板成分实绩(％)

主要工艺步骤：

轧制：加热炉加热段温度1220℃，均热段温度1220℃，粗轧除鳞3道次(第1道次、调头道次、最后1道次)精轧除鳞1-2道次(第1道次、第3或4道次)，粗轧Ⅰ阶段开轧温度1100℃，终轧温度834℃，中间坯厚度大于等于3倍成品厚度。

控制冷却：入水温度773℃，返红温度601℃。冷床：缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。实测10mm钢板性能:屈服强度387MPa、抗拉强度493MPa、延伸率27.5％。

实施例3：

本实施例提供一种12mm低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢生产方法

钢的化学组成如表3

表312mm钢板成分实绩(％)

主要工艺步骤：

轧制：加热炉加热段温度1232℃，均热段温度1210℃，粗轧除鳞3道次(第1道次、调头道次、最后1道次)精轧除鳞1-2道次(第1道次、第3或4道次)，粗轧Ⅰ阶段开轧温度1112℃，终轧温度840℃，中间坯厚度大于等于3倍成品厚度，控制冷却：入水温度772℃，返红温度612℃，冷床：缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。实测12mm钢板性能:屈服强度366MPa、抗拉强度488MPa、延伸率28.5％。

实施例4

钢的化学组成如表4

表412mm钢板成分实绩(％)

主要工艺步骤：

轧制：加热炉加热段温度1235℃，均热段温度1220℃，粗轧除鳞3道次(第1道次、调头道次、最后1道次)精轧除鳞1-2道次(第1道次、第3或4道次)，粗轧Ⅰ阶段开轧温度1120℃，终轧温度850℃，中间坯厚度大于等于3倍成品厚度，控制冷却：入水温度780℃，返红温度620℃，冷床：缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。实测12mm钢板性能:屈服强度385MPa、抗拉强度518MPa、延伸率29％。

实施例5

钢的化学组成如表5

表512mm钢板成分实绩(％)

主要工艺步骤：

轧制：加热炉加热段温度1233℃，均热段温度1215℃，粗轧除鳞3道次(第1道次、调头道次、最后1道次)精轧除鳞1-2道次(第1道次、第3或4道次)，粗轧Ⅰ阶段开轧温度1115℃，终轧温度843℃，中间坯厚度大于等于3倍成品厚度，控制冷却：入水温度776℃，返红温度610℃，冷床：缩短在冷床停留时间，钢板快速下线。实测12mm钢板性能:屈服强度376MPa、抗拉强度498MPa、延伸率28％。

由于采用上述技术方案，本具体实施方式制造的无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，通过提高加热温度，有利于生成较厚的氧化铁皮，并提高高压水除鳞时表面氧化铁皮的瞬时温降，使得表面氧化铁皮的收缩加剧，更容易与基体剥离提高除鳞效率，从根本上减少氧化铁皮残留。同时，保证粗轧除磷3道次，精轧除鳞1-2道次，即可有效避免产生表面缺陷。对热矫直后钢板平整，但至冷床瓢曲的现象，采取了缩短在冷床停留时间，钢板快速下线的方案后，钢板非瓢曲率大幅提高，可以广泛用于石油、化工、电业、冶金等行业用户使用性能需求。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：≤0.12，Si：≤0.55，Mn：0.75-1.20，P≤0.020，S≤0.025，Cr：0.50-1.2，Cu：0.20-0.50，Ni：≤0.25，Sb：0.05-0.15，Ti：≤0.025，V≤0.010，Alt：0.020-0.050，Ca：0.0005-0.0035；其余为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.12，Si：0.55，Mn：1.20，P：0.020，S：0.025，Cr：1.2，Cu：0.50，Ni：0.25，Sb：0.15，Ti：0.025，V：0.010，Alt：0.050，Ca：0.0035；其余为Fe及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.12，Si：0.55，Mn：0.75，P:0.020，S:0.025，Cr：0.50，Cu：0.20，Ni：0.25，Sb：0.05，Ti：0.025，V:0.010，Alt：0.020，Ca：0.0005；其余为Fe及不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.09，Si：0.3，Mn：1.00，P:0.015，S:0.015，Cr：0.45，Cu：0.30，Ni：0.18，Sb：0.07，Ti：0.015，其余为Fe及不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.06，Si：0.29，Mn：1.15，P:0.013，S:0.0054，Cr：0.54，Cu：0.28，Ni：0.15，Sb：0.06，Ti：0.024，其余为Fe及不可避免的杂质。

6.根据权利要求1所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢，其特征在于：钢中包含的元素以及质量百分比组成为：C：0.082，Si：0.31，Mn：0.83，P:0.012，S:0.0037，Cr：0.7，Cu：0.22，Ni：0.12，Sb：0.07，Ti：0.019，其余为Fe及不可避免的杂质。

7.一种低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢的生产方法，包括轧制步骤和冷却步骤；所述轧制步骤包括粗轧步骤和精轧步骤，其特征在于：在轧制步骤加热炉加热段温度1220±15℃，均热段温度1210±15℃，粗轧除鳞3道次，精轧除鳞1-2道次，粗轧Ⅰ阶段开轧温度≥1050℃，终轧温度≥820℃，中间坯厚度不小于3倍成品的厚度。

8.根据权利要求7所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢的生产方法，其特征在于：在冷却步骤中入水温度≥750℃，返红温度580-640℃。

9.根据权利要求7所述的低成本无Nb薄规格耐硫酸露点腐蚀钢的生产方法，其特征在于：本生产方法生产的钢板厚度为8-12mm。