一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢及其制造方法技术

一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢及其制造方法，其化学成分质量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：0.25～0.35％，Mn：0.35～0.65％，P≤0.035％，S：0.005～0.020％，Cu：0.25～0.40％，Cr：0.7～1.2％，Mo：0.03～0.10％，Sb：0.06～0.12％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；同时，通过控制元素含量满足0.5≥CR≥0.25，CR＝0.5w(Cu)+w(Sb)+2w(Mo)，且10w(C)‑CR≤0.8。经连铸、热轧、冷轧、连续退火和平整制备出具有优异耐低温硫酸和盐酸混酸露点腐蚀性能的冷轧钢板带，屈服强度≥260MPa、抗拉强度≥400MPa，延伸率≥30％，适用于火电、石化、冶金、垃圾焚烧等低温烟气处理和余热回收等系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢及其制造方法
本专利技术涉及一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢及其制造方法，在低温硫酸和盐酸混酸露点环境下可保证优良耐腐蚀性能，适用于火力、石化、冶金和垃圾焚烧等烟气处理和余热回收等设备中，如烟道烟囱、空预器、换热器、除尘器以及脱硫塔等。
技术介绍
火力、石化、冶金和垃圾焚烧等燃烧废气主要由水分、硫氧化物(SO2、SO3)、HCl、NOx、CO2、N2、O2等构成。对于低温环境下的烟气处理和余热回收系统，SO2、SO3、HCl与水分结合形成高溶度的硫酸、盐酸等，从而剧烈腐蚀烟道烟囱、空预器、换热器、除尘器以及脱硫塔等设备，发生露点腐蚀。这类腐蚀影响到锅炉、烟气处理、余热回收、垃圾焚烧炉等设施的使用寿命。硫酸、盐酸的露点与烟气的成分、压力有关，常压下硫酸露点约100～150℃，盐酸露点约50～80℃。我国是一个以燃煤为主要能源的国家，燃煤烟气中的粉尘、硫化物、氯化物、氮氧化物是大气污染的主要污染源。近年来，国家对环境治理的力度不断加强，出台了一系列相关排放标准，对火力、石化、冶金和垃圾焚烧等企业提出了非常严格的环保要求。为此，企业需要对烟气处理系统进行升级改造，采用低温除尘和余热回收，净化烟气，提高能源利用率，实现节能减排、超低排放。烟气低温化处理，导致烟气处理系统中的烟道烟囱、空预器、换热器、除尘器以及脱硫塔等设备发生硫酸和盐酸结露腐蚀，严重缩短设备使用寿命，影响企业安全稳定生产。因此，迫切需要提高这些设备用钢的耐硫酸和耐盐酸腐蚀性能。目前，普遍应用的耐酸钢主要针对耐硫酸腐蚀性能设计，如宝钢B485L、NS鞍钢10Cr1Cu、江阴特钢ND(90CuCrSb)钢、济钢12MnCuCr等。近年来，国内外陆续公开一些新型的耐硫酸腐蚀钢，如新日铁专利02800218.0公开了一种在较宽温度范围内都具有优异耐硫酸露点腐蚀性能的钢材，该钢主要利用Si、Cu和Sb三种元素的复合作用来提高耐硫酸腐蚀性能。新日铁专利200680006324.X公开了一种耐高硫硫酸腐蚀钢，该钢重点对C、Si等元素进行严格控制。另外，新日铁专利JP2002251787A公开了一种具有优异耐硫酸和盐酸混酸腐蚀钢，主要特征为：添加Sb和Mo，并严格控制C含量，定义：AI/10000＝0.0005+0.045×Sb％-C％×Mo％≥0。神户制钢专利201010162228.2公开了一种用于硫酸+盐酸环境中使用的钢材，主要特征如下：[C]/[Cr]为0.2～5.0，铁素体体积分数20％，且含有5％以上的珠光体或贝氏体相。日新制钢201280071581.7公开了一种以普碳钢为基础，不添加Sb元素，通过控制S含量0.005～0.015％改善耐硫酸露点腐蚀性，同时，添加0.005～0.03％Mo提高耐盐酸露点腐蚀性。我国燃煤为高硫煤质，烟气成分有其特点，同时钢板设计时需要尽量降低材料的综合成本。因此，需要对耐低温硫酸和盐酸混酸钢进行针对性的设计，而不能照搬国外相关钢种。中国专利200910187512.2公开了一种耐高硫硫酸腐蚀钢，采用复合添加Cu、Cr和Bi元素，在钢材表面形成一层富含Bi、Ti、Cu、Cr等元素的致密氧化膜。另外，鞍钢专利201110418531.9公开了一种含Zr元素的耐硫酸腐蚀钢，即在Cu-Cr-Sb系基础上添加0.01～0.05％的Zr，利用ZrN、ZrC细化奥氏体晶粒，获得细晶组织；同时，在钢板表面形成致密氧化膜ZrO2，使钢板表面钝化，细晶组织和氧化膜共同提高钢板耐酸性能。中国专利201610499180.1公开了一种09CrCuSb耐硫酸腐蚀用钢，通过控制Ni/Cu≥1，消除传统09CrCuSb钢板由于Cu、Sb导致的热脆网状裂纹，并且通过添加微量Ca元素(含量≥0.0005％)获得与传统09CrCuSb相当水平的耐硫酸腐蚀性能。不过，以上钢板不适用于低温下硫酸和盐酸共同存在的混酸腐蚀环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢及其制造方法，所述钢板兼顾耐硫酸和耐盐酸腐蚀性能，同时具备优异的力学性能：屈服强度≥260MPa、抗拉强度≥400MPa，延伸率≥30％，可满足火电、石化、冶金、垃圾焚烧烟气处理和余热回收系统中旋转式空预器换热元件、换热器翅片或鳍片、除尘器阳极板等零部件的性能要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术基于Cu-Sb体系低碳钢通过添加适量的Mo元素使钢板具有优异的耐硫酸和盐酸混酸露点腐蚀性能的冷轧钢板带。具体的，本专利技术所述的一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢，其化学成分质量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.35～0.65％，P≤0.035％，S：0.005～0.020％，Cu：0.20～0.50％，Cr：0.7～1.2％，Mo：0.03～0.10％，Sb：0.06～0.12％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；且元素含量满足如下关系：0.5≥CR≥0.25，CR＝0.5w(Cu)+w(Sb)+2w(Mo)，10w(C)-CR≤0.8。本专利技术所述冷轧耐低温酸露点腐蚀钢的显微组织：铁素体+珠光体，珠光体含量5％以上。在本专利技术钢的化学成分设计中：C：主要强化元素，C含量过低，钢板强度不足，且增加冶炼成本；C含量过高，影响钢板的塑性，对耐酸性也不利。因此，本专利技术控制C含量：0.04～0.12％。Si：脱氧元素，并以固溶强化形式提高钢板强度，Si与Cu共存时有利于提高钢材的耐腐蚀性能，但添加量过高时，会使钢板的热加工性能和焊接性能变差。Si应控制在合理范围，保证加工性能的同时，提高材料的耐酸腐蚀性能。因此，本专利技术控制Si含量：0.20～0.40％。Mn：在钢板中主要以固溶态存在，与C起到复合作用，提高钢板强度；并且Mn与S形成MnS，降低钢热脆性倾向；但Mn含量过高会引起铸坯中心偏析，影响钢板的热加工性能，并且对焊接性能不利。因此，本专利技术控制Mn含量：0.35-0.65％。P：钢板中不可避免的夹杂元素，若含量太高，会引起铸坯中心偏析，影响钢板的热加工性能，并降低钢板的耐酸性能。因此，本专利技术控制P含量：≤0.035％。S：控制一定的Cu/S比例，促使钢板表面形成Cu2S钝化膜，从而抑制阳极反应和阴极的电化学反应，有利于提高钢板的耐酸性能；但S含量过高，易引起铸坯中心偏析，导致热脆，不利于钢板成形性。因此，本专利技术控制S含量：0.005～0.020％。Cu：提高耐大气腐蚀和耐酸腐蚀的重要元素，在钢腐蚀过程中起到活性阴极的作用，在一定条件下，可促进钢产生阳极钝化，从而降低钢的腐蚀速率。在耐酸钢中，Cu与S反应生成Cu2S保护膜，阻滞阴、阳极反应，使钢表面的腐蚀电位升高，同时具有较低的维顿电流，提高材料的耐酸性能。但Cu含量过高，材料热加工性恶化。因此，本专利技术控制Cu含量：0.20～0.50％。Cr：在铁素体中固溶，抑制阳极反应，在渗碳体中生成Cr碳化物，抑制阴极反应，提高材料耐腐蚀性能；另外，Cr在钢板表面形成致密的氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢，其化学成分质量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.35～0.65％，P≤0.035％，S：0.005～0.020％，Cu：0.20～0.50％，Cr：0.7～1.2％，Mo：0.03～0.10％，Sb：0.06～0.12％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；且元素含量满足如下关系：0.5≥CR≥0.25，CR＝0.5w(Cu)+w(Sb)+2w(Mo)，且10w(C)-CR≤0.8。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷轧耐低温酸露点腐蚀钢，其化学成分质量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.35～0.65％，P≤0.035％，S：0.005～0.020％，Cu：0.20～0.50％，Cr：0.7～1.2％，Mo：0.03～0.10％，Sb：0.06～0.12％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；且元素含量满足如下关系：0.5≥CR≥0.25，CR＝0.5w(Cu)+w(Sb)+2w(Mo)，且10w(C)-CR≤0.8。


2.如权利要求1所述的冷轧耐低温酸露点腐蚀钢，其特征在于，所述冷轧耐低温酸露点腐蚀钢的显微组织：铁素体+珠光体，珠光体含量5％以上。


3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎元媛，梁高飞，李永灿，赵顺利，张清廉，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31