CN1383457A - 具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板。该钢板中不仅加入了Cu而且加入了适量的Co,在低温—低硫酸浓度的情况下,腐蚀速度可大幅降低,从而得到这种具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板。所述具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板包括(以重量%计):0.15%或更少的C、1.0%或更少的Si、0.2～1.5%的Mn、0.03%或更少的S、0.03%或更少的P、0.01～0.1%的Al、0.2～1.0%的Cu、0.02～0.2%的Co及以及余量的铁和其它不可避免的杂质。

Description

具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板
发明领域
本发明涉及具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板。更具体地，本发明涉及具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板，该钢板用作接触硫酸部件的材料，如热电厂的预热器、锅炉部件及类似部件。
发明背景
通常，在耐硫酸腐蚀钢材中加入大量的Cu，以降低在硫酸环境下耐硫酸腐蚀钢材的腐蚀程度。与其它的添加剂相比，尽管Cu在降低硫酸腐蚀程度方面很优异，但如果添加太多，将会在热轧过程中产生裂缝及类似问题。
日本特许公开公报No Hei-9-25536中公开了一种旨在解决上述问题的防酸腐蚀的钢材。该钢材包括(以重量％计)：0.01～0.15％的C、0.1～0.5％的Si、0.1～0.5％的Mn、0.03％或更少的P、0.01％或更少的S、0.2～1.0％的Cu、0.5％或更少的Ni、2.0％或更少的Cr、0.1％或更少的Al、0.01～1.0％的Sn和/或Sb、0.005％或更少的B、0.2％或更少的V、Nb：0.2％或更少的Nb以及0.02％或更少的Ti。
日本特许公开公报No Hei-10-110237中公开的另一实例包括(以重量％计)：0.01～0.15％的C、0.1～0.5％的Si、0.1～0.5％的Mn、0.03％或更少的P、0.005％或更少的S、0.2～1.0％的Cu、0.5％或更少的Ni、2.0％或更少的Cr、0.1％或更少的Al、0.2％或更少的V、0.2％或更少的Nb、0.2％或更少的Ti、从0.01～1.0％的Sn和/或Sb、0.001～0.01％的B及0.01～0.5％的Mo中选择的一种、以及余量的铁和其它不可避免的杂质。
在上述发明中，加入了适量的Cu，且加入了作为钢材组分的其它元素。以期获得优异防酸腐蚀性能的钢材，但该钢材存在的问题是在低温和低酸浓度的情况下，其腐蚀速度仍然很高。
发明简要
为解决上述问题，发明人进行了研究并经反复试验得到了本发明。
本发明的目的是提供具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板，其中不仅加入了Cu而且加入了适量的Co，通过提供这种具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板，以期在低温—低硫酸浓度的情况下，使腐蚀速度大幅度降低。
为实现上述目的，本发明具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板包括(以重量％计)：0.15％或更少的C、1.0％或更少的Si、0.2～1.5％的Mn、0.03％或更少的S、0.03％或更少的P、0.01～0.1％的Al、0.2～1.0％的Cu、0.02～0.2％的Co及以及余量的铁和其它不可避免的杂质。优选实施方式的详细描述
现在详细描述本发明。
本发明具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板包括(以重量％计)：0.15％或更少的C、1.0％或更少的Si、0.2～1.5％的Mn、0.03％或更少的S、0.03％或更少的P、0.01～0.1％的Al、0.2～1.0％的Cu、0.02～0.2％的Co以及余量的铁和其它不可避免的杂质。
如果C的含量超过0.15％，钢材的可焊接性严重降低，而且容易产生缺陷。因此，优选的C含量应限制于0.15％或更少。
元素Si的加入主要是提高钢材的强度，但如果含量超过1.0％，在低温—低硫酸浓度的情况下，钢材耐腐蚀能将急剧变差。因此，优选的Si含量应限制于1.0％或更少。
元素Mn通常用来防止以硫化锰形式沉淀的固态溶质硫引起的热脆性。本发明中加入的Mn不仅防止热脆性，而且可提高钢强度。
本发明中Mn含量优选限制于0.2～1.5％。理由如下，如果Mn含量超过1.5％，不仅强度提高的效果会减少，而且其耐硫酸腐蚀性能将略微地变差。再者，如果Mn含量小于0.2％，则容易发生热脆性。
本发明中S含量尽可能的低。如果S含量超过0.03％，钢材由于热轧脆性而容易产生缺陷，因此上限优选设定为0.03％。
本发明中P含量同样尽可能的低。如果P含量超过0.03％，其耐腐蚀性能将急剧变差，因此上限优选设为0.03％。
元素Al作为脱氧剂加入。如果其含量小于0.01％，则脱氧效果非常差，但如果其含量超过0.1％，由于Al氧化物的增加而容易产生表面缺陷。因此Al含量优选限定于0.01～0.1％。
元素Cu的加入用来改善耐硫酸腐蚀性能。但如果其含量低于0.2％，则其耐腐蚀效果将大幅降低。然而如果其含量超过1.0％，与其增加的含量相比，其增加的效果可忽略。因此Cu含量应优选限定于0.2～1.0％。
Co的加入是本发明的特色，Co的加入极大地改善了低温—低硫酸浓度情况下的耐腐蚀性能。
本发明中Co含量应优选限制于0.02～0.2％，理由如下。如果Co含量小于0.02％，其增加的效果可忽略，然而如其含量超过0.2％，根据加入的量看，没有达到加入量增加所预期增加的耐腐蚀效果。
如果考虑经济效益，Co含量应优选限制于0.02～0.15％。
另外，本发明的Cu和Co的含量应分别调整，同时应适当调整Cu/Co的原子比，以保证优异的耐腐蚀性能。Cu/Co的原子比优选应限定于2.0或更高。如果上述比例低于2.0，则钢材中Cu的脱出量减少，结果耐腐蚀能变差。
同时，所述钢材包括热轧和冷轧钢，通过保持钢的温度高于再结晶温度10秒钟或更长时间，进行连续退火或间歇退火，由此得到具有优异耐腐蚀性能的冷轧钢板。
现在根据实施例描述本发明。<实施例>
制造了含有如下(表1)组成的钢锭。
所有的钢锭在1250℃的温度下保持1小时，接着进行热轧。在这种情况下，热精轧开始温度为1100℃，卷绕温度为650℃，成品钢板厚度为4.5毫米。
随后进行热轧试验钢板的酸洗，以除去表面的氧化膜，接着进行73％的冷轧直到成品厚度为1.2毫米。然后进行除油污和连续退火。在所述的退火操作中，在温度830℃下连续退火30秒钟。
对于已退火的钢板，用下面的方法测定了在低温—低浓度情况下硫酸的耐腐蚀性能。方法是在50％的硫酸溶液中，70℃下将试验钢板浸泡1小时，然后测量腐蚀损失，测定结果见下面的表1。
                                                    表1
   类别n                                化学组成(重量％)   Cu/Co原子比   腐蚀损失(mg/cm3·hr)
  C   Si   Mn    P     S     Al   Cu     Co
本发明例1  0.08  0.1  0.5  0.01  0.02  0.04  0.35     0.06     5.41     5.3
本发明例2  0.084  0.1  0.8  0.009  0.023  0.05  0.25     0.1     2.32     5.9
本发明例3  0.078  0.08  1.0  0.015  0.03  0.045  0.38     0.08     4.4     5.4
本发明例4  0.081  0.09  0.3  0.012  0.018  0.035  0.40     0.15     2.47     4.9
本发明例5  0.080  0.2  0.8  0.020  0.018  0.035  0.28     0.15     1.73     10.8
本发明例6  0.075  0.14  0.82  0.018  0.015  0.032  0.22     0.18     1.13     12.5
本发明例7  0.083  0.18  1.2  0.012  0.021  0.042  0.30     0.18     1.54     8.8
对比例1  0.080  0.1  0.5  0.010  0.012  0.04  0.15     0     -     58.6
对比例2  0.085  0.12  0.8  0.082  0.01  0.038  0.35     0.08     4.06     62.5
对比例3  0.081  0.5  1.5  0.025  0.015  0.042  0.25     0     -     35.2
对比例4  0.079  0.15  1.0  0.02  0.02  0.04  0.20     0     -     24.5
对比例5  0.075  0.15  0.92  0.025  0.016  0.035  0.26     0.004     60.25     23.5
如表1所示，在所有本发明实施例的钢板(1～7)的情况下，都不仅加入Cu而且加入了适量的Co，表现出较低的腐蚀损失，由此可提供优异的耐硫酸腐蚀性能。特别是，在本发明钢板实施例(1～4)中不仅Cu和Co的含量适当，而且也要调整Cu/Co的原子比为2或更高，因此在这些实施例中显示了低达6.0mg/cm3·hr的腐蚀损失。
另外，在对比例(1～5)中，其中的化学组成偏离了本发明的范围，相对于本发明的钢板，其显示了非常高的腐蚀损失(见表1)。
根据本发明的描述，由本发明方法制造的钢板抗硫酸腐蚀性能得以大幅度提高，因此在热电厂的预热器(在其中发生露点腐蚀)、锅炉管道及类似设备部件中钢材的使用寿命得以大幅度的提高。

Claims (2)

1.具有优良耐硫酸腐蚀性能的冷轧钢板，其包括(以重量％计)：0.15％或更少的C、1.0％或更少的Si、0.2～1.5％的Mn、0.03％或更少的S、0.03％或更少的P、0.01～0.1％的Al、0.2～1.0％的Cu、0.02～0.2％的Co以及余量的铁和其它不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的冷轧钢板，其中调整Cu/Co的原子比为2.0或更高。
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