一种货油舱用耐腐蚀钢及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种货油舱用耐腐蚀钢及其应用，该货油舱用耐腐蚀钢含有化学成分的重量百分比为：Ｃ?０．０１－０．２％，Ｓｉ?０．０５％－１．０％，Ｍｎ?０．１％－２．０％，Ｐ≤０．０２０％，Ｓ≤０．０２０％，Ｃｕ?０．１％－１．５％，Ｃｒ≤１．０％，Ｎｉ?０．０１－１．０％，Ａｌ≤０．１％，Ｔｉ≤０．０１０％，其余为Ｆｅ。还含有Ｗ?０．０５－１．０％，Ｍｏ?０．０１－０．５％，Ｃｏ?０．０５－１．０％，Ｓｂ?０．０１－０．３％，Ｓｎ?０．０１－０．３％中的一种或两种以上或Ｎｂ?０．０１－０．５％，Ｖ?０．００５－０．１％，Ｂ?０．０００５－０．００５％中的一种或两种以上或稀土元素Ｌａ≤０．５０％，Ｃｅ≤０．５０％中的一种或两种。本发明专利技术应用在原油船的货油舱中具有优异的耐全面腐蚀和局部腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶金领域，涉及一种耐腐蚀钢材，具体地说是一种用于原油船中 的货油舱用耐腐蚀钢。
技术介绍
船舶的压载舱根据载货状态等的变化而进行海水的注入和排出，因而所使用的钢 材会反复处于海水的浸渍状态和含有盐分的湿润大气这样及其严酷的腐蚀环境中。此外， 压载舱内由于有日光照射到上甲板上而成为高温。但是由于船体被海水冷却，从而产生温 度梯度，这就使得钢材所处的环境更为严酷。而在原油贮罐底板上，由于在高浓度含有氯化 物的原油贮罐底上滞留水分和来自原油的硫磺成分等，钢材受到强烈的局部腐蚀而产生孔 洞。因此原油船货油舱用钢材既会受到严重的全面腐蚀，又会受到强烈的局部腐蚀。由于货油舱的腐蚀有可能导致船舶的沉没事故和来自油轮的原油泄漏事故，从而 有必要对钢材实施各种防腐措施。目前对此所进行的防腐措施主要有涂装和电化学防腐。 但这两种防腐措施并不能对钢材起到理想的保护。研究表明，处于这种严重腐蚀环境下的 压载舱的防腐蚀涂层的寿命一般约为10年，为船舶寿命20年的一半。因此，剩余的10年 需要进行修补喷漆来维持耐腐蚀性。但是，由于压载舱处于严酷的腐蚀环境，因此即使进行 修补喷漆也难以长时间维持其效果。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种货油舱用耐腐蚀钢，该 耐腐蚀钢可以直接应用在原油船的货油舱中，在原油腐蚀环境和海水腐蚀环境中，均具有 优良的耐腐蚀性能，可以延长修补喷漆的时间，尽可能地减少修补喷漆操作，甚至不用表面 涂膜，就能满足耐腐蚀要求。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现的一种货油舱用耐腐蚀钢，其特征在于该货油舱用耐腐蚀钢含有化学成分的重量 百分比为C 0. 01-0. 2%, Si 0. 05% -1. 0%,Μη 0. 1 %-2. 0%,P ^ 0. 020%, S ^ 0. 020%, Cu 0. 1% -1. 5%, Cr ^ 1. 0%,Ni 0. 01-1. 0%,Α1 ^ 0. l%,Ti ^ 0. 010%，其余为 Fe。其 中 Cu/S 为 10-60。本专利技术所述货油舱用耐腐蚀钢，以重量百分比计，还含有W 0. 05-1.0%, Mo 0. 01-0. 5%, Co 0. 05-1. 0%, Sb 0. 01-0. 3%, Sn 0. 01-0. 3%中的一种或两种以上。本专利技术所述货油舱用耐腐蚀钢，以重量百分比计，还含有Nb 0.01-0.5%, V 0. 005-0. 1%, B 0. 0005-0. 005%中的一种或两种以上。本专利技术所述货油舱用耐腐蚀钢，以重量百分比计，还含有稀土元素，稀土元素为 La ^ 0. 50%, Ce ^ 0. 50%中的一种或两种。本专利技术所述的货油舱用耐腐蚀钢中Cu与S的重量百分比满足Cu/S为10-60。稀 土元素与S的重量百分比满足RE (La，Ce)/S为10-30。3一种货油舱用耐腐蚀钢在原油船中的应用。采用本专利技术所述的货油舱用耐腐蚀钢 能够提高货油舱在原油腐蚀环境和海水腐蚀环境中的耐全面腐蚀和局部腐蚀性能，并能够 大幅度降低维修费用；甚至不用表面涂膜，就能满足耐腐蚀要求。对本专利技术中钢成分的限定理由进行阐述C是确保材料强度的必要元素，含有量为0.01%以上。当碳含量<0.4%时，随碳 含量增加，钢的耐蚀性提高，但与Cu共存时，C又使钢的耐蚀性稍有下降。低碳含铜钢的耐 蚀性最为优异。优选碳含量为0.01-0. 2%Cu对提高钢的耐蚀性具有重要作用，而S，P则是钢中的有害元素，含量越低越好。 但是，对耐硫酸露点腐蚀来说，一定量的S存在，可以促使钢的表面形成Cu2S钝化膜，从而 抑制阳极反应和阴极的电化学反应。如果含S量不足，Cu2S表面膜就不能形成，Cu只是堆 积在表面，增大了阳极面积，反而加速腐蚀。所以Cu和S的含量应该符合一定的比例，最好 为 Cu/S 为 10-60。Mn是低成本且对强化有效的元素，为了得到该效果，含有量为0. 以上。但当其 含量超过2%时，会使焊接性和耐腐蚀性能变差，优选锰含量为0. 1% -2%。Si是脱氧的必要元素，为了得到充分的脱氧效果而含有0.05%以上。但是如果含 量超过1%，则损害钢材的韧性。优选硅含量为0. 05-1%。Cr对提高钢的耐蚀性有利，但钢中含Cr > 1. 0%时，会使钢耐硫酸腐蚀性能下降。 优选铬含量为< 1.0%Ti在钢中除了细化晶粒、提高强度之外，还能改善钢的焊接性能，但对耐硫酸腐蚀 不利。尤其当其含量超过0. 1%，会使耐腐蚀性能变差，优选钛含量为<0.010%。Ni是提高干湿反复环境下的耐全面腐蚀的元素。具有在湿润硫化氢环境下形成防 腐蚀性的硫化物保护膜来提高耐全面腐蚀和局部腐蚀性能。进而还可以提高在海水飞沫环 境和海水浸泡环境下的腐蚀性能。为了达到上述效果，需要Ni含量达到0. 01%以上，但当 Ni含量超过时，所述效果饱和，从而只会增加成本。因此，优选镍含量为0. 01-1. 0%。Al是对钢的脱氧有效的元素，但在本专利技术里，由于含有一定量的Si，可以由Si脱 氧。所以没有必要添加Al进行脱氧处理。同时，添加Al会使钢的全面腐蚀性能下降，而且 由于氮化物组大化而引起韧性下降。因此其含量最好在0. 以下。在本专利技术中，为了进一步提高钢材耐全面腐蚀性能，可以配合1^0，&)，513，511，他， V, B, La, Ce中的一种或多种。W是提高干湿反复环境下的耐全面腐蚀的元素。具有在湿润硫化氢环境下形成防 腐蚀性的硫化物保护膜来提高耐全面腐蚀和局部腐蚀性能。进而还可以提高在海水飞沫环 境和海水浸泡环境下的腐蚀性能。W在和Cu，Ni共存时，与单独添加相比，耐腐蚀性能进一步提尚。Mo是提高不含有硫化氢的干湿反复环境下的耐全面腐蚀的元素。具有在湿润硫 化氢环境下形成防腐蚀性的硫化物保护膜来提高耐全面腐蚀和局部腐蚀性能。进而，Mo还 具有提高耐酸性的作用。另外，Mo还可以提高在海水飞沫环境和海水浸泡环境下的腐蚀性 能。这些效果即使是杂质级别的含有量也能够达到，但为了得到更加显著地效果，优选钼的 含量为 0. 01-0. 5%。Co可以稍稍提高钢的耐腐蚀性，因此，在想要进一步提高钢的耐腐蚀性能时，可以4辅助的含有Co元素。当Co的重量含量高于0.05%时，可以达到上述效果。因此，优选钴含 量为 0. 05-1. 0%oSb具有如下作用提高干湿反复环境下的耐全面腐蚀，且提高耐酸性。进而还具 有提高耐点蚀性能的作用。这些效果即使是杂质级别的含有量也能够达到，但为了得到更 加显著地效果，优选锑的含量为0.01%以上。但当锑的含量超过0.3%时，所述的效果就会 饱和。因此，优选锑的含量为0.01-0. 3%。Sn与Sb同样，具有如下作用提高干湿反复环境下的耐全面腐蚀，且提高耐酸性。 进而还具有提高耐点蚀性能的作用。这些效果即使是杂质级别的含有量也能够达到，但为 了得到更加显著地效果，优选锡的含量为0.01%以上。但当锡的含量超过0.3%时，所述的 效果就会饱和。因此，优选锡的含量为0. 01-0. 3%。Nb是具有提高钢的强度的作用的元素。该效果通过含有量在0. 01%以上可以得 到，但超过0. 15%时，则会使韧性恶化。因此，优选铌含量为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种货油舱用耐腐蚀钢，其特征在于：该货油舱用耐腐蚀钢含有化学成分的重量百分比为：Ｃ　０．０１－０．２％，Ｓｉ　０．０５％－１．０％，Ｍｎ　０．１％－２．０％，Ｐ≤０．０２０％，Ｓ≤０．０２０％，Ｃｕ　０．１％－１．５％，Ｃｒ≤１．０％，Ｎｉ０．０１－１．０％，Ａｌ≤０．１％，Ｔｉ≤０．０１０％，其余为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雨群，朱爱玲，赵晋斌，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]