CN108998747A - 一种耐腐蚀钢材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀钢材，按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％‑0.045％、铬元素11％‑13％、锰元素2.3％‑2.5％、镍元素1.5％‑2.5％、硅元素0.1％‑0.2％、钼元素0.2％‑0.4％、铜元素0.4％‑0.5％，铌元素0.02％‑0.04％，钒元素0.01％‑0.05％，其余为铁元素。本发明同时公开了该耐腐蚀钢材的制备方法。本发明有效提升钢材的耐腐蚀性。

Description

一种耐腐蚀钢材及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢材领域，尤其涉及一种耐腐蚀钢材及其制备方法。
背景技术
钢，是对含碳量质量百分比介于0.02％至2.11％之间的铁碳合金的统称。钢材在工业应用当中，会遇到一些特殊的环境，如遇到盐、氯离子、二氧化碳、硫化氢、硫化物、酸、碱、含有腐蚀性化合物的水等多种腐蚀性介质的侵蚀。久而久之对钢材的外观及性能产生了很大的影响。另外随着时间的延长，侵蚀现象会更加严重，导致钢材的无法正常使用。
现有技术的钢材耐腐蚀性不够强，不能长期经受盐、氯离子、二氧化碳、硫化氢、硫化物、酸、碱、含有腐蚀性化合物的水等多种腐蚀性介质的强烈腐蚀。
发明内容
发明目的：针对现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种耐腐蚀钢材及其制备方法，有效提升钢材的耐腐蚀性。
技术方案：本发明的一种耐腐蚀钢材，其特征在于：按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％-0.045％、铬元素11％-13％、锰元素2.3％-2.5％、镍元素1.5％-2.5％、硅元素0.1％-0.2％、钼元素0.2％-0.4％、铜元素0.4％-0.5％，铌元素0.02％-0.04％，钒元素0.01％-0.05％，其余为铁元素。
优选按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％、铬元素11％、锰元素2.3％、镍元素1.5％、硅元素0.1％、钼元素0.2％、铜元素0.4％，铌元素0.02％，钒元素0.01％，其余为铁元素。
优选按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.045％、铬元素13％、锰元素2.5％、镍元素2.5％、硅元素0.2％、钼元素0.4％、铜元素0.5％，铌元素0.04％，钒元素0.05％，其余为铁元素。
优选按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.04％、铬元素12％、锰元素2.4％、镍元素2％、硅元素0.15％、钼元素0.3％、铜元素0.45％，铌元素0.03％，钒元素0.03％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.035％-0.045％、铬元素11％-13％、锰元素2.3％-2.5％、镍元素1.5％-2.5％、硅元素0.1％-0.2％、钼元素0.2％-0.4％、铜元素0.4％-0.5％，铌元素0.02％-0.04％，钒元素0.01％-0.05％、其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1h-2h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.0005Mpa-0.0006Mpa，控制加热温度为1270℃-1280℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至970℃-980℃并保持2.5h-3.5h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：本发明为耐腐蚀钢材，按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％-0.045％、铬元素11％-13％、锰元素2.3％-2.5％、镍元素1.5％-2.5％、硅元素0.1％-0.2％、钼元素0.2％-0.4％、铜元素0.4％-0.5％，铌元素0.02％-0.04％，钒元素0.01％-0.05％，其余为铁元素，其中，铬元素可以增加耐磨损性和硬度；锰元素有助于生成纹理结构，增加坚固性和强度及耐磨损性；镍元素可以保持强度、抗腐蚀性、和韧性。硅元素可增加坚固性和强度及耐磨损性；钼元素是碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度；铌元素是强碳化物形成元素，在钢中主要功能都是细化晶粒和形成钛或铌的碳化物和氮化物，减少或避免有害碳化物析出，从而提高钢的耐腐蚀性；钒元素可以增强抗磨损能力和延展性，具有耐酸碱能力强，使用寿命长的有益效果。
这些物质的综合使用，相比现有的钢材，耐腐蚀性显著增加，经测试，在5wt％NaCl溶液中年腐蚀度为0.0001mm以下；在10wt％硫酸溶液中年腐蚀度为0.001mm以下；在10wt％氢氧化钾溶液中年腐蚀度为0.001mm以下。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例1：本实施例的耐腐蚀钢材按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％、铬元素11％、锰元素2.3％、镍元素1.5％、硅元素0.1％、钼元素0.2％、铜元素0.4％，铌元素0.02％，钒元素0.01％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.035％、铬元素11％、锰元素2.3％、镍元素1.5％、硅元素0.1％、钼元素0.2％、铜元素0.4％，铌元素0.02％，钒元素0.01％，其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.0005Mpa，控制加热温度为1270℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至970℃并保持2.5h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
实施例2：本实施例的耐腐蚀钢材按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.045％、铬元素13％、锰元素2.5％、镍元素2.5％、硅元素0.2％、钼元素0.4％、铜元素0.5％，铌元素0.04％，钒元素0.05％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.045％、铬元素13％、锰元素2.5％、镍元素2.5％、硅元素0.2％、钼元素0.4％、铜元素0.5％，铌元素0.04％，钒元素0.05％、其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼2h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.0006Mpa，控制加热温度为1280℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至980℃并保持3.5h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
实施例3：本实施例的耐腐蚀钢材按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.04％、铬元素12％、锰元素2.4％、镍元素2％、硅元素0.15％、钼元素0.3％、铜元素0.45％，铌元素0.03％，钒元素0.03％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.04％、铬元素12％、锰元素2.4％、镍元素2％、硅元素0.15％、钼元素0.3％、铜元素0.45％，铌元素0.03％，钒元素0.03％，其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1.5h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.00055Mpa，控制加热温度为1275℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至975℃并保持3h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
实施例4：本实施例的耐腐蚀钢材按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.038％、铬元素11.5％、锰元素2.35％、镍元素1.8％、硅元素0.12％、钼元素0.25％、铜元素0.42％，铌元素0.025％，钒元素0.02％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.038％、铬元素11.5％、锰元素2.35％、镍元素1.8％、硅元素0.12％、钼元素0.25％、铜元素0.42％，铌元素0.025％，钒元素0.02％，其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1.8h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.00052Mpa，控制加热温度为1272℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至972℃并保持2.8h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
实施例5：本实施例的耐腐蚀钢材按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.042％、铬元素12.5％、锰元素2.45％、镍元素2.2％、硅元素0.18％、钼元素0.35％、铜元素0.48％，铌元素0.035％，钒元素0.04％，其余为铁元素。
一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.042％、铬元素12.5％、锰元素2.45％、镍元素2.2％、硅元素0.18％、钼元素0.35％、铜元素0.48％，铌元素0.035％，钒元素0.04％，其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1.8h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.00058Mpa，控制加热温度为1278℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至979℃并保持2.5h-3.5h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀钢材，其特征在于：按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％-0.045％、铬元素11％-13％、锰元素2.3％-2.5％、镍元素1.5％-2.5％、硅元素0.1％-0.2％、钼元素0.2％-0.4％、铜元素0.4％-0.5％，铌元素0.02％-0.04％，钒元素0.01％-0.05％，其余为铁元素。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材，其特征在于：按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.035％、铬元素11％、锰元素2.3％、镍元素1.5％、硅元素0.1％、钼元素0.2％、铜元素0.4％，铌元素0.02％，钒元素0.01％，其余为铁元素。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材，其特征在于：按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.045％、铬元素13％、锰元素2.5％、镍元素2.5％、硅元素0.2％、钼元素0.4％、铜元素0.5％，铌元素0.04％，钒元素0.05％，其余为铁元素。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀钢材，其特征在于：按重量百分比计含有如下原料组分：碳元素0.04％、铬元素12％、锰元素2.4％、镍元素2％、硅元素0.15％、钼元素0.3％、铜元素0.45％，铌元素0.03％，钒元素0.03％，其余为铁元素。
5.一种耐腐蚀钢材的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)按照碳元素0.035％-0.045％、铬元素11％-13％、锰元素2.3％-2.5％、镍元素1.5％-2.5％、硅元素0.1％-0.2％、钼元素0.2％-0.4％、铜元素0.4％-0.5％，铌元素0.02％-0.04％，钒元素0.01％-0.05％、其余为铁元素的重量百分比比例准备原材料；
(2)将铁元素投入真空感应炉中，进行真空冶炼1h-2h；
(3)将其他各组分原料投入感应炉中，控制感应炉中压强为0.0005Mpa-0.0006Mpa，控制加热温度为1270℃-1280℃，进行熔融；
(4)将熔融混合物热轧成钢板，加热钢板至970℃-980℃并保持2.5h-3.5h后用冷水冷却至常温，制造得到耐腐蚀钢材产品。
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