CN116555666A - 一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法 - Google Patents

一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法,涉及不锈钢制造技术领域。耐点蚀铁素体不锈钢中，钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.05，Si:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，Ti:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明实施例适用于耐点蚀铁素体不锈钢的制造和应用的场合。

Description

一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢制造技术领域，尤其涉及一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法。
背景技术
长期以来，由于我国铁素体不锈钢在设计和制造方面一直向着多品种、高强韧、易焊接、耐点蚀等主要方向发展，其中耐点蚀方向主要沿着提高铬和钼含量的思路进行，容易导致有害相析出。
铁素体不锈钢主要服役于大气环境下，在海洋大气环境中有氯离子、水蒸气、氧气和融雪剂等腐蚀性因素，引起点蚀，严重威胁铁素体不锈钢结构件的服役安全，而现有的铁素体不锈钢的耐蚀性难以满足苛刻大气环境的服役需要。因此急需开发一种新型耐点蚀铁素体不锈钢以满足在苛刻大气环境下应用的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施方式提供一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法，具有较好的耐点蚀性能，又可降低成本。
第一方面，本申请实施方式提供一种耐点蚀铁素体不锈钢，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.05，Si:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，Ti:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的一种具体实现方式，所述铁素体不锈钢的组织结构为铁素体，在铁素体基体中弥散分布着富钛Laves相。
根据本发明的一种具体实现方式，在铁素体相中以及在铁素体的晶间分布着钛。
根据本发明的一种具体实现方式，所述Ti的重量百分比为2.00％～2.30％。
根据本发明的一种具体实现方式，所述T i的重量百分比为2.15％或2.30％。
根据本发明的一种具体实现方式，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:＜0.008％，N:＜0.005％，Mn:0.33％，S i:1.15％，P:＜0.01％，S:＜0.01％，Cr:18.49％，Ti:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的一种具体实现方式，所述不锈钢的化学成分和重量百分比为：C:0.005％，N:0.002％，Mn:0.33％，S i:1.15％，P:0.005％，S:0.005％，Cr:18.49％，T i:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
第二方面，本申请实施方式提供一种耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
对不锈钢的钢水进行熔炼，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.005，S i:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，T i:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质；
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度900～1100℃，保温30±1mi n释放内应力；
开轧温度为1000～1200℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm±0.2mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上；
将热轧后的钢板放入600～900℃的马弗炉中保温30±1mi n，然后在空气中冷却至室温得到耐点蚀铁素体不锈钢。
根据本发明的一种具体实现方式，所述T i的重量百分比为2.00％～2.30％。
根据本发明的一种具体实现方式，所述T i的重量百分比为2.15％或2.30％。
本发明耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法，在铁素体不锈钢中添加重量比为1.50％～2.50％的钛，能够促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出，便于在铁素体不锈钢表面形成钛系钝化膜，配合铁素体不锈钢表面形成的铬系钝化膜，使得铁素体不锈钢表面的钝化膜更为致密，能更为有效地阻碍氯离子的穿透，进而可提高铁素体不锈钢在大气环境下的耐点蚀性能。
再者，钛和碳的亲和力大于铬，当把上述重量比的钛元素添加到钢中之后，除了促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出之外，部分钛还会优先和碳结合形成碳化钛，如此就能在一定程度上有效阻止碳化铬的生成，由此可提升铁素体相中的铬含量，不仅能够抑制铁素体相中点蚀的萌生，提高耐点蚀能力以满足铁素体不锈钢在大气环境下的使用要求，而且可提高铁素体不锈钢中所添加的铬元素的利用率，降低铁素体不锈钢的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1a所示为本发明实施例的相图；图1b所示为对比例的相图；
图1c所示为实施例的微观形貌；
图1d所示为实施例中Laves相的线扫描结果；
图2所示为实施例和对比例的动电位极化曲线；
图3所示为实施例和对比例的Motty-Schottky曲线；
图4a所示为实施例的XPS结果；图4b所示为对比例的XPS结果；
图5热力学计算得到实施例和对比例中主要相的元素含量。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施方式进行详细描述。应当明确，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本申请保护的范围。
本发明实施方式提供一种耐点蚀铁素体不锈钢，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.05，S i:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，Ti:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明实施方式中的主要合金元素含量基于以下原理：
C的影响：C是钢中最基本的元素。当铁素体不锈钢中C含量增加时，会恶化钢材的焊接性能和耐晶间腐蚀性能。因此，本发明实施方式采用超低碳设计，并与合金元素钛和铌形成碳化物，起到降低钢中固溶态碳的作用，本发明实施方式中C元素含量设定在≤0.01％。
S i的影响：S i对不锈钢的耐点蚀性能影响不大，但S i含量太高会降低韧性和焊接性。因此本发明实施方式中Si元素含量设定在0.50％～1.50％。
Mn的影响：Mn对不锈钢的耐点蚀作用有害，过高的Mn还会造成元素偏析，因此本发明实施方式中Mn元素含量设定在0.20％～0.50％。
Cr的影响：Cr元素能有效的提高不锈钢的耐点蚀能力，但Cr元素升高也会造成不锈钢析出有害相的倾向增大，增加热加工的难度，因此本发明实施方式中Cr元素含量设定在16％～19％。
Nb的影响：Nb元素能够有效地不锈钢中的C元素，降低晶间腐蚀倾向，并且NbC析出能增加晶粒形核位点，达到细化晶粒的效果，但Nb元素的成本较高，综合考虑本发明实施方式中Nb元素含量设定在0.15％～0.20％。
T i的影响：T i可以改善不锈钢的耐点蚀性能，Ti可以改善铬系钝化膜，使其更为致密，阻碍氯离子的穿透，同时Ti会促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出。本发明中实施方式设计了一种含T i的铁素体不锈钢，其Ti含量为1.50％～2.50％。
另外，过量的P、S会产生偏析和夹杂，因此需要将钢中的P、S尽量控制在较低范围内，因此本发明实施方式中的P、S的含量控制在P:≤0.04％，S:
≤0.03％。
本发明耐点蚀铁素体不锈钢，在铁素体不锈钢中添加重量比为1.50％～2.50％的钛，能够促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出，便于在铁素体不锈钢表面形成钛系钝化膜，配合铁素体不锈钢表面形成的铬系钝化膜，使得铁素体不锈钢表面的钝化膜更为致密，进而可提高铁素体不锈钢在大气环境下的耐点蚀性能。钛含量低于1.50％时，对铁素体不锈钢的耐点蚀能力提高有限，不能满足大气服役环境的要求，钛含量高于2.50％后，会恶化钢的热加工性能，因此本研究中设置钛含量为1.50～2.50％。
再者，钛和碳的亲和力大于铬，当把上述重量比的钛元素添加到钢中之后，除了促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出之外，部分钛还会优先和碳结合形成碳化钛，如此就能在一定程度上有效阻止碳化铬的生成，由此可提升铁素体相中的铬含量，不仅能够抑制铁素体相中点蚀的萌生，提高耐点蚀能力以满足铁素体不锈钢在大气环境下的使用要求，而且可提高铁素体不锈钢中所添加的铬元素的利用率，降低铁素体不锈钢的生产成本，并可有效平衡利用铬元素提高不锈钢的耐点蚀能力及过量的铬元素造成不锈钢析出有害相的倾向。
在一些实施方式中，所述铁素体不锈钢的组织结构为铁素体，在铁素体基体中弥散分布着富钛第二相。在一个例子中，富钛第二相为富钛Laves相。
在一些实施方式中，在铁素体相中以及在铁素体的晶间分布着钛。在铁素体相中分布着钛，可抑制铁素体相中点蚀的萌生，提高耐点蚀能力。在铁素体的晶间分布着钛，可降低晶间腐蚀。
为了获得良好的耐点蚀性能，在一些实施方式中，所述T i的重量百分比为2.00％～2.30％。根据该重量百分比的T i所得到的铁素体不锈钢的耐点蚀能力介于304不锈钢和316L不锈钢之间。
在一个例子中，所述T i的重量百分比为2.15％。在另一个例子中，所述T i的重量百分比为2.30％。
在一些实施方式中，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:＜0.008％，N:＜0.005％，Mn:0.33％，S i:1.15％，P:＜0.01％，S:＜0.01％，Cr:18.49％，T i:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
在一些实施方式中，所述不锈钢的化学成分和重量百分比为：C:0.005％，N:0.002％，Mn:0.33％，S i:1.15％，P:0.005％，S:0.005％，Cr:18.49％，T i:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明实施方式还提供一种耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
S11、对不锈钢的钢水进行熔炼，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.005，S i:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，T i:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质；
S12、将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度900～1100℃，保温30±1mi n释放内应力；
S13、开轧温度为1000～1200℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm±0.2mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上；
S14、将热轧后的钢板放入600～900℃的马弗炉中保温30±1mi n，然后在空气中冷却至室温得到耐点蚀铁素体不锈钢。
本实施方式耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，可用于制造前述任一实施方式所述的耐点蚀铁素体不锈钢。
本发明耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，在铁素体不锈钢中添加重量比为1.50％～2.50％的钛，能够促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出，便于在铁素体不锈钢表面形成钛系钝化膜，配合铁素体不锈钢表面形成的铬系钝化膜，使得铁素体不锈钢表面的钝化膜更为致密，能更为有效地阻碍氯离子的穿透，进而可提高铁素体不锈钢在大气环境下的耐点蚀性能。
再者，钛和碳的亲和力大于铬，当把上述重量比的钛元素添加到钢中之后，除了促进铁素体不锈钢中富钛第二相的析出之外，部分钛还会优先和碳结合形成碳化钛，如此就能在一定程度上有效阻止碳化铬的生成，由此可提升铁素体相中的铬含量，不仅能够抑制铁素体相中点蚀的萌生，提高耐点蚀能力以满足铁素体不锈钢在大气环境下的使用要求，而且可提高铁素体不锈钢中所添加的铬元素的利用率，降低铁素体不锈钢的生产成本，并可有效平衡利用铬元素提高不锈钢的耐点蚀能力及过量的铬元素造成不锈钢析出有害相的倾向。
为了获得良好的耐点蚀性能，在一些实施方式中，所述T i的重量百分比为2.00％～2.30％。根据该重量百分比的T i所得到的铁素体不锈钢的耐点蚀能力介于304不锈钢和316L不锈钢之间。
在一个例子中，所述T i的重量百分比为2.15％。在另一个例子中，所述T i的重量百分比为2.30％。
下面就本发明的技术方案进行具体的举例说明。
实施例1
一种耐点蚀铁素体不锈钢，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:0.002，N:0.01，S i:0.50，Mn:0.20，P:0.010，S:0.010，Cr:16.0，Nb:0.15，T i:1.50，其余为Fe和不可避免的杂质。
该铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度1050℃，保温30分钟释放内应力；
开轧温度为1050℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上，将热轧后的钢板放入800℃的马弗炉中保温30分钟，然后在空气中冷却至室温，即为所述耐点蚀铁素体不锈钢。
实施例2
一种耐点蚀铁素体不锈钢，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:0.005，N:0.025，S i:0.80，Mn:0.30，P:0.020，S:0.015，Cr:17.0，Nb:0.18，T i:2.00，其余为Fe和不可避免的杂质。
该铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度1050℃，保温30分钟释放内应力；
开轧温度为1050℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上，将热轧后的钢板放入800℃的马弗炉中保温30分钟，然后在空气中冷却至室温，即为所述耐点蚀铁素体不锈钢。
实施例3
一种耐点蚀铁素体不锈钢，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:0.01，N:0.05，Si:1.50，Mn:0.50，P:0.040，S:0.030，Cr:19.0，Nb:0.20，T i:2.50，其余为Fe和不可避免的杂质。
该铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度1050℃，保温30分钟释放内应力；
开轧温度为1050℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上，将热轧后的钢板放入800℃的马弗炉中保温30分钟，然后在空气中冷却至室温，即为所述耐点蚀铁素体不锈钢。
实施例4
一种耐点蚀铁素体不锈钢，其化学成分和重量百分比为：C:＜0.008％，N:＜0.005％，Mn:0.33％，S i:1.15％，P:＜0.01％，S:＜0.01％，Cr:18.49％，T i:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
该铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度1050℃，保温30分钟释放内应力；
开轧温度为1050℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上，将热轧后的钢板放入800℃的马弗炉中保温30分钟，然后在空气中冷却至室温，即为所述耐点蚀铁素体不锈钢。
对比例
一种铁素体不锈钢，其化学成分和重量百分比为：C:＜0.008％，N:＜0.005％，，Mn0.34％，S i:1.14％，P:＜0.01％，S:＜0.01％，Cr:18.07％，T i:0.26％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
该铁素体不锈钢的制造方法，包括以下步骤：
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度1050℃，保温30分钟释放内应力；
开轧温度为1050℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上，将热轧后的钢板放入800℃的马弗炉中保温30分钟，然后在空气中冷却至室温，即为所述耐点蚀铁素体不锈钢。
对实施例4和对比例所制得的铁素体不锈钢进行组织测试，具体通过电子背散射衍射测试基体组织，所测得的铁素体不锈钢的基体组织如图1所示。
对实施例4和对比例得到的铁素体不锈钢进行动电位极化测试。具体的实验参数如表1所示。
表1动电位极化测试实验参数
动电位极化测试的腐蚀溶液，为模拟海洋大气溶液，其化学成分具体见表2所示。
表2动电位极化测试腐蚀溶液的化学成分(g/L)
通过上述参数及溶液对实施例4和对比例铁素体不锈钢的耐点蚀能力进行测试，测试结果如图2所示。从图2中可以看出，实施例4与对比例相比具有较高的点蚀电位，对比例的点蚀电位介于304不锈钢和316L不锈钢之间。
对实施例4和对比例所制得铁素体不锈钢进行Motty-Schottky测试，以明确钝化膜中的缺陷密度，测试溶液如表2所示，具体的实验参数如表3所示。
表3
对实施例4和对比例所制得铁素体不锈钢表面钝化膜的缺陷密度进行测试，测试结果如图3所示。从图3中可以看出，实施例4与对比例相比钝化膜中缺陷密度降低。
对实施例4和对比例所制得铁素体不锈钢表面钝化膜构成进行X射线光电子能谱(XPS)测试，具体的实验参数如表4所示。
表4XPS测试的实验参数
通过上述参数对实施例4和对比例铁素体不锈钢表面钝化膜的构成进行测试，测试结果如图4和表5所示。从图4和表5中可以看出，实施例4与对比例相比钝化膜中含有TiO2和Ti单质，说明Ti的添加优化了铁素体不锈钢的钝化膜。
表5
上述XPS测试是针对钛对不锈钢表面整体钝化膜的改善作用，本发明实施方式进一步对对比例和实施例4中主要相在800℃下的合金组成进行热力学模拟计算，得到的结果如图5所示。
从图5中可以看出，实施例4中的Laves相富集钛元素，实施例4中铁素体相的铬含量比对比例中铁素体相的铬含量高2％，说明添加了钛提高了铁素体相的铬含量，避免了贫铬区出现，保证了实施例4具有较佳的耐点蚀性能。
以上参照实施例是对一种耐点蚀铁素体不锈钢及其制造方法进行的详细说明，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤0.01，N:≤0.05，Si:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，Ti:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述铁素体不锈钢的组织结构为铁素体，在铁素体基体中弥散分布着富钛Laves相。
3.如权利要求1所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，在铁素体相中以及在铁素体的晶间分布着钛。
4.如权利要求1所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述Ti的重量百分比为2.00％～2.30％。
5.如权利要求1所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述Ti的重量百分比为2.15％或2.30％。
6.如权利要求1所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:＜0.008％，N:＜0.005％，Mn:0.33％，Si:1.15％，P:＜0.01％，S:＜0.01％，Cr:18.49％，Ti:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
7.如权利要求6所述的耐点蚀铁素体不锈钢，其特征在于，所述不锈钢的化学成分和重量百分比为：C:0.005％，N:0.002％，Mn:0.33％，Si:1.15％，P:0.005％，S:0.005％，Cr:18.49％，Ti:2.15％，Nb:0.19％，其余为Fe和不可避免的杂质。
8.一种耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
对不锈钢的钢水进行熔炼，所述钢的化学成分和重量百分比为：C:≤
0.01，N:≤0.005，Si:0.50～1.50，Mn:0.20～0.50，P:≤0.040，S:≤0.030，Cr:16.0～19.0，Nb:0.15～0.20，Ti:1.50～2.50，其余为Fe和不可避免的杂质；
将熔炼后的钢水进行浇铸，形成钢锭，将钢锭加热至奥氏体化温度900～1100℃，保温30±1min释放内应力；
开轧温度为1000～1200℃，随后经过8～10道次轧制后成4mm±0.2mm的钢板，保证终轧温度在800℃以上；
将热轧后的钢板放入600～900℃的马弗炉中保温30±1min，然后在空气中冷却至室温得到耐点蚀铁素体不锈钢。
9.如权利要求8所述的耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述Ti的重量百分比为2.00％～2.30％。
10.如权利要求9所述的耐点蚀铁素体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述Ti的重量百分比为2.15％或2.30％。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117418169A (zh) * 2023-12-15 2024-01-19 北京科技大学 一种抗点蚀316l不锈钢及其制备方法
CN117418169B (zh) * 2023-12-15 2024-03-08 北京科技大学 一种抗点蚀316l不锈钢及其制备方法

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