CN106801201B - 一种耐腐蚀不锈钢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不锈钢领域，公开了一种耐腐蚀不锈钢及其制造方法，该不锈钢以质量百分比计含有，C：0.04‑0.06%、Si：3‑3.5%、S：0.03‑0.04%、P：0.002‑0.004%、N：0.006‑0.008%、Cr：3.6‑3.9%、Ni：3.2‑3.5%、Mo：2.5‑2.8%、Mn：2.3‑2.6%、Zn：0.1‑0.2%、Nb：0.15‑0.18%、Al：0.04‑0.06%、Ti：0.05‑0.08%、Co：0.03‑0.05%、Rh：0.023‑0.025%，本发明通过合理的控制不锈钢中元素的种类以及含量，并改进了加工工艺，从根本上杜绝了局部腐蚀的出现，解决了腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀的问题，得到的不锈钢可以耐极高的酸碱腐蚀，可以被应用于要求较高耐腐蚀强度的各种场合。

Description

一种耐腐蚀不锈钢
技术领域
本发明涉及不锈钢领域，具体涉及一种耐腐蚀不锈钢。
背景技术
不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。我国不锈钢产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国不锈钢的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了不锈钢的需求。进入上世纪90年代后，我国不锈钢产业进入快速发展期，不锈钢需求的增速远高于全球水平。1990年以来，全球不锈钢表观消费量以年均6%的速度增长，而90年代的10年间，我国不锈钢表观消费量是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪，我国不锈钢产业高速增长。 根据《2013-2017年中国不锈钢行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据统计，2000年－2006年，我国不锈钢消费量年平均增长率在21.17%以上。其中，2001年，我国不锈钢表观消费量达到205万吨，超过美国成为世界第一不锈钢消费大国。在出口方面，国际市场需求的持续增长将继续推动我国不锈钢出口需求的增加。根据麦格理预计，2015年中国不锈钢净出口将增至240万吨，到2016年，大约一半以上的RKEF镍生铁工厂将形成与不锈钢的一体化工厂。不锈钢出口的增长将拉动国内供给的增加，预计2016年不锈钢产量将增长13.5%，至2360万吨。不锈钢使用量呈现不断增长的趋势，一方面与社会水平的发现有着一定的相关性，但同时也是由于不锈钢的耐腐蚀性能没有得到提高，造成使用寿命的缩短，以至于不锈钢的更换率居高不下，每年造成的报废损失也是一个庞大的数字，因此，当前人们在不断研发新的不锈钢产品，以耐酸碱以及其它氧化物的腐蚀，目前为止，还没有出现耐腐蚀性能达到极佳的不锈钢产品出现，这不仅与不锈钢中元素配方有关系，还与加工制造方法有很大联系。
发明内容
为了解决当前由于不锈钢耐腐蚀性不佳造成的大量报废问题，本发明提供了一种耐腐蚀不锈钢。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐腐蚀不锈钢，该不锈钢以质量百分比计含有，
C：0.04-0.06%、Si：3-3.5%、S：0.03-0.04%、P：0.002-0.004%、N：0.006-0.008%、Cr：3.6-3.9%、Ni：3.2-3.5%、Mo：2.5-2.8%、Mn：2.3-2.6%、Zn：0.1-0.2%、Nb：0.15-0.18%、Al：0.04-0.06%、Ti：0.05-0.08%、Co：0.03-0.05%、Rh：0.023-0.025%，余量的铁和不可避免的杂质。
优选的，C：0.050-0.054%；
优选的，Si：3.20-3.28%；
优选的，S：0.033-0.037%；
优选的，P：0.003-0.0035%；
优选的，N：0.006-0.0068%；
优选的，Cr：3.70-3.76%；
优选的，Ni：3.32-3.36%；
优选的，Mo：2.65-2.70%；
优选的，Mn：2.41-2.47%；
优选的，Zn：0.12-0.16%；
优选的，Nb：0.158-0.165%；
优选的，Al：0.043-0.050%；
优选的，Ti：0.064-0.070%；
优选的，Co：0.036-0.045%；
优选的，Rh：0.0233-0.0237%；
优选的，C：0.052%、Si：3.24%、S：0.035%、P：0.0033%、N：0.0064%、Cr：3.73%、Ni：3.34%、Mo：2.68%、Mn：2.45%、Zn：0.14%、Nb：0.162%、Al：0.048%、Ti：0.067%、Co：0.041%、Rh：0.0235%，余量的铁和不可避免的杂质。
其制造方法为：将提炼的纯铁加入中频炉中加热至1550-1650℃，融化为铁水，在通入氮气的氛围下，按照熔点由高到低的顺序加入剩余金属原料，待原料融化至75-85%，加入质量分数为0.8-1.2%的造渣材料，覆盖钢液，与炉口持平，1-3分钟后进行扒渣，扒渣后加入剩余非金属成分，将钢水加热至2300-2400℃，保温搅拌40-50分钟，再加入质量分数为0.6-0.7%的造渣材料，覆盖钢液，断电静置1-2分钟，用喷嘴吹净炉面及流道的浮物，接着通电，进行扒渣，得到含有极少杂质的钢水，取样分析成分，根据分析结果做成分调整，型壳挑出焙烧炉后，要立即浇铸，挑壳顺序由炉门往里同步进行，浇注温度为1540-1560℃。
优选的，所述造渣材料成分按照重量百分比计为：10-15%的锆英砂、10-12%的镁砂、5-10%氟石粉、5-8%滑石粉、剩余为石灰粉。
本发明的有益效果：本发明通过合理的控制不锈钢中元素的种类以及含量，并改进了加工工艺，该不锈钢在与氧结合时，表面立即形成一种坚固而紧密的钝
性氧化薄膜，这种薄膜十分稳定，能够耐高强度的酸碱腐蚀，如果产生机械损伤，又会立即重新形成，只要存在极低浓度含量的氧，就能够保护不锈钢耐免受腐蚀侵袭，从根本上杜绝了局部腐蚀的出现，解决了腐蚀开裂、高温腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀的问题，得到的不锈钢可以耐极高的酸碱腐蚀，可以被应用于要求较高耐腐蚀强度的各种场合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种耐腐蚀不锈钢，该不锈钢以质量百分比计含有，
C：0.04-0.06%、Si：3-3.5%、S：0.03-0.04%、P：0.002-0.004%、N：0.006-0.008%、Cr：3.6-3.9%、Ni：3.2-3.5%、Mo：2.5-2.8%、Mn：2.3-2.6%、Zn：0.1-0.2%、Nb：0.15-0.18%、Al：0.04-0.06%、Ti：0.05-0.08%、Co：0.03-0.05%、Rh：0.023-0.025%，余量的铁和不可避免的杂质。
优选的，C：0.050-0.054%；
优选的，Si：3.20-3.28%；
优选的，S：0.033-0.037%；
优选的，P：0.003-0.0035%；
优选的，N：0.006-0.0068%；
优选的，Cr：3.70-3.76%；
优选的，Ni：3.32-3.36%；
优选的，Mo：2.65-2.70%；
优选的，Mn：2.41-2.47%；
优选的，Zn：0.12-0.16%；
优选的，Nb：0.158-0.165%；
优选的，Al：0.043-0.050%；
优选的，Ti：0.064-0.070%；
优选的，Co：0.036-0.045%；
优选的，Rh：0.0233-0.0237%；
优选的，C：0.052%、Si：3.24%、S：0.035%、P：0.0033%、N：0.0064%、Cr：3.73%、Ni：3.34%、Mo：2.68%、Mn：2.45%、Zn：0.14%、Nb：0.162%、Al：0.048%、Ti：0.067%、Co：0.041%、Rh：0.0235%，余量的铁和不可避免的杂质。
其制造方法为：将提炼的纯铁加入中频炉中加热至1550-1650℃，融化为铁水，在通入氮气的氛围下，按照熔点由高到低的顺序加入剩余金属原料，待原料融化至75-85%，加入质量分数为0.8-1.2%的造渣材料，覆盖钢液，与炉口持平，1-3分钟后进行扒渣，扒渣后加入剩余非金属成分，将钢水加热至2300-2400℃，保温搅拌40-50分钟，再加入质量分数为0.6-0.7%的造渣材料，覆盖钢液，断电静置1-2分钟，用喷嘴吹净炉面及流道的浮物，接着通电，进行扒渣，得到含有极少杂质的钢水，取样分析成分，根据分析结果做成分调整，型壳挑出焙烧炉后，要立即浇铸，挑壳顺序由炉门往里同步进行，浇注温度为1540-1560℃。
优选的，所述造渣材料成分按照重量百分比计为：10-15%的锆英砂、10-12%的镁砂、5-10%氟石粉、5-8%滑石粉、剩余为石灰粉。
实施例2-6中各成分含量如下表所示：
项目 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
Si（%） 2.6 2.8 3.0 3.4 3.6
N（%） 0.004 0.005 0.007 0.008 0.009
Cr（%） 3.4 3.6 3.8 3.9 4.0
Zn（%） 0.08 0.10 0.18 0.21 0.23
Nb（%） 0.14 0.15 0.17 0.18 0.20
Al（%） 0.035 0.042 0.055 0.060 0.065
Ti（%） 0.045 0.055 0.060 0.070 0.080
Co（%） 0.025 0.035 0.045 0.050 0.055
Rh（%） 0.021 0.022 0.024 0.025 0.026
其中，表格中未出现的其它元素与实施例1的含量保持一致。 耐腐蚀试验
使用实施例1-6的方法制得厚度为3毫米的不锈钢样片，分别先后浸入PH为12的氢氧化钠溶液和PH为2的硝酸中，各浸泡30天后取出，将腐蚀结果记录如下表所示：
项目 腐蚀深度（mm) 抗拉强度（MPa） 伸长率（%）
实施例1 0 1320 25
实施例2 0.45 870 14
实施例3 0.24 940 16
实施例4 0.12 1150 19
实施例5 0.25 920 17
实施例6 0.46 850 13
通过试验结果可知，实施例1、3、4、5中方法得到的不锈钢，都达到了很高的耐腐蚀性能，但是实施例1的突出性更明显，因此，在实际应用中，应根据成本优化原则选择实施例1或实施例4作为使用方案。

Claims (4)

1.一种耐腐蚀不锈钢，其特征在于，该不锈钢以质量百分比计含有，
C：0.04-0.06%、Si：3-3.5%、S：0.03-0.04%、P：0.002-0.004%、N：0.006-0.008%、Cr：3.6-3.9%、Ni：3.2-3.5%、Mo：2.5-2.8%、Mn：2.3-2.6%、Zn：0.1-0.2%、Nb：0.15-0.18%、Al：0.04-0.06%、Ti：0.05-0.08%、Co：0.03-0.05%、Rh：0.023-0.025%，余量的铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢，其特征在于，该不锈钢以质 量百分比计含有，C：0.052%、Si：3.24%、S：0.035%、P：0.0033%、N：0.0064%、Cr：3.73%、Ni： 3.34%、Mo：2.68%、Mn：2.45%、Zn：0.14%、Nb：0.162%、Al：0.048%、Ti：0.067%、Co：0.041%、Rh： 0.0235%，余量的铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀不锈钢的制造方法，其特征在于，其制造方法 为：将提炼的纯铁加入中频炉中加热至1550-1650℃，融化为铁水，在通入氮气的氛围下，按 照熔点由高到低的顺序加入剩余金属原料，待原料融化至75-85%，加入质量分数为0.8- 1.2%的造渣材料，覆盖钢液，与炉口持平，1-3分钟后进行扒渣，扒渣后加入剩余非金属成 分，将钢水加热至2300-2400℃，保温搅拌40-50分钟，再加入质量分数为0.6-0.7%的造渣材 料，覆盖钢液，断电静置1-2分钟，用喷嘴吹净炉面及流道的浮物，接着通电，进行扒渣，得到 含有极少杂质的钢水，取样分析成分，根据分析结果做成分调整，型壳挑出焙烧炉后，要立 即浇铸，挑壳顺序由炉门往里同步进行，浇注温度为1540-1560℃。
4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀不锈钢的制造方法，其特征在于，所述造渣材料成分按照重量百分比计为：10-15%的锆英砂、10-12%的镁砂、5-10%氟石粉、5-8%滑石粉、剩余为石灰粉。
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