[发明专利]一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢及其制备方法

说明书

一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢及其制备方法，钢中元素质量百分比为C=0.03%～0.08%，Si=0.20%～0.35%，Mn=0.45～0.60%，P≤0.015%，S≤0.008%，Al=0.015%～0.050%，Ti=0.030%～0.060%，Cr=0.90%～1.05%，Mo=0.22%～0.30%，Cu=0.45%～0.55%，W=0.18％～0.20%，Ni=0.25%～0.50%，Sn=0.15%～0.20%，Sb=0.20%～0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质。生产的圆钢热轧态耐70℃、50%质量分数硫酸腐蚀速率＜1.8mg/cm2·h，正火态耐70℃、50%质量分数硫酸腐蚀速率＜0.18mg/cm2·h；热轧态组织为88~92%铁素体（F）+8~12%珠光体（P），其中铁素体平均晶粒尺寸为15~19μm；正火热处理后组织为98%以上铁素体（F），夹杂物总量A+B+C+D+Ds≤2.0级。

技术领域

本发明属于耐腐蚀钢技术领域，涉及一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢及其制备方法。

背景技术

09CrCuSb(ND钢)钢是一种被广泛应用于预热器和热交换器合金钢管的高钢铁材料，具有较佳的抗硫酸露点腐蚀性能，同时具备良好的塑性及强度，符合当前对绿色、低碳能源发展的需求，被广泛应用于省煤器、空气预热器、高压锅炉换热器和蒸发器等领域。

中华人民共和国能源行业标准于2021年7月1日实施的《锅炉、热交换器用钢管订货技术条件-NB/T47019-2021》，对09CrCuSb钢的成分相较NB/T47019-2011做了较大的调整，特别是大幅增加了钢中的Cu、Sb、Sn、Mo、W等元素。而耐蚀合金元素的增加一方面造成了铸坯及型材质量的波动，另一方面新标准中合金元素含量与当前冶炼、成型工艺失配导致的微观组织结构变化，也会影响09CrCuSb钢耐露点腐蚀性能，对相关钢厂及制管行业带来了新的技术挑战。然而，09CrCuSb此类低碳耐蚀合金钢的性能不仅取决于合金元素含量，还在于工艺参数对合金元素扩散聚集行为对最终组织结构的影响。

CN201610499180.1分开了一种改进型09CrCuSb耐硫酸露点腐蚀用钢，对化学成分及钢板和圆管坯轧制工艺进行了限定保护；CN202111240509.X公开了一种耐硫酸低温露点腐蚀钢09CrCuSb的生产方法，对150mm连铸坯规格的圆管坯连铸及轧制工艺进行了限定保护。

但新国标NB/T47019-2021要求的提高钢中易扩散偏聚的低熔点元素Sn、Sb、Cu、W等含量，势必会严重影响铸坯及管坯表明质量，更高的合金元素含量在温度控制不当时还会造成异常相析出，影响材料的最终耐露点腐蚀性能，因此对材料成形温度的控制的要求也愈发重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢，钢中元素质量百分比为C= 0.03%～0.08%，Si=0.20%～0.35%，Mn= 0.45%～0.60%，P≤ 0.015%，S≤ 0.008%，Al= 0.015%～0.050%，Ti=0.030%～0.060%，Cr= 0.90%～1.05%，Mo= 0.22%-0.30%，Cu= 0.45%～0.55%，W=0.18％～0.20%，Ni= 0.25%~0.50%，Sn= 0.15%～0.20%，Sb= 0.20%～0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质；其热轧态组织为88%~92%铁素体（F）+8%~12%珠光体（P），其中铁素体平均晶粒尺寸为15~19μm；正火热处理后组织为98%以上铁素体（F）；夹杂物总量A+B+C+D+Ds≤ 2.0级。

一种高耐硫酸露点腐蚀圆钢的制备方法，关键工艺步骤包括：

（1）炼钢：采用顶底复吹转炉炼钢，出钢过程中加入脱氧剂、合金和部分顶渣进行脱氧合金化；LF炉根据成分要求精确调整化学成分、脱氧去夹杂、控制钢水温度和钙处理；VD炉进行真空脱气并进一步去除夹杂和深度脱硫；