[发明专利]350MPa级耐硫酸露点腐蚀用稀土钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种350MPa级耐硫酸露点腐蚀用稀土钢及其制造方法，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.052％～0.073％、Si：0.14％～0.34％、Mn：0.38％～0.69％、P：≤0.017％、S：≤0.0050％、Cr：0.61％～0.82％、Ni：0.12％～0.23％、Cu：0.11％～0.21％、Sb:0.052％～0.082％、Ti:0.014％～0.036％、Sn:0.14％～0.28％、Als：0.012％～0.034％，Ce：0.014％～0.024％，O：≤4.8ppm，余量为Fe和不可避免的杂质；制造方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、层流冷却和卷取；本发明耐酸稀土钢板不仅制造工艺简单，而且综合性能优异，尤其是耐酸腐蚀性能，可广泛应用于以重油或煤为主要原料的烟气处理系统中的设备制造。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种350MPa级耐硫酸露点腐蚀用稀土钢及其制造方法。

背景技术

目前，在电力、冶金、石化等众多工业领域以重油或燃煤为主要燃料的烟气系统中普遍存在着“硫酸露点腐蚀”问题。尤其是在一些诸如锅炉预热器和省煤器设备、空气预热器换热元件、除尘器以及烟道、烟囱等装置中，因其烟气中硫含量偏高而催化生成硫化物(SO₃)，再与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽，在处于硫酸露点温度以下的金属壁上凝结成硫酸，进而对设备产生酸腐蚀问题。为降低维修成本、延长钢结构件的安全使用寿命，急需开发一种耐硫酸露点腐蚀性能优异的耐酸钢。

发明《耐硫酸露点腐蚀的稀土合金钢》(公开号：CN1386886A)公开的技术内容为该合金钢成分强化元素Cu-W-Sn-Re-Sb-Mo，成分组成为：C：≤0.15％、Si：0.15％～1.20％、Mn：0.30％～1.50％、Cu：0.20％～0.80％、W：0.10％～0.60％、Mo：0.10％～0.50％、Sn:0.05％～0.30％、Sb:0.05％～0.30％、RE≤0.50％、S：≤0.035％、P：≤0.035％，余量为Fe和杂质；添加了贵金属W，钢中W的加入势必会增加合金成本。

发明《一种稀土耐硫酸露点腐蚀用钢及其制备方法》(公开号：CN111206178A)公开的技术方案中钢成分组成为：C：0.07％～0.11％、Si：0.20％～0.50％、Mn：0.40％～0.65％、P：≤0.020％，S：≤0.035％，Al:0.010％～0.060％，Cr:0.85％～1.10％，Cu：0.30％～0.45％，Sb:0.04％～0.10％、Ni：0.15％～0.35％RE：0.001％～0.010％，余量为Fe和杂质。在性能检验方面，未给出该试验钢的耐腐蚀性能情况，耐腐蚀效果未知，且该发明阐述的是实验室冶炼-轧制的方法，是采用模铸工艺生产钢板，但在现场实际生产中模铸工艺是无法进行大规模钢板生产的。

发明《稀土耐候钢的稀土加入量优化控制方法》(公开号：CN1475580A)公开的技术方案中在耐候钢中加入0.010％～0.030％稀土；该发明虽然通过添加Cu和Re来提高产品的耐腐蚀性能，但是Cu的单独添加易使钢板发生“铜脆”现象，加大了热轧工艺的难度。同时该发明的炼钢、轧制工艺，尤其是稀土的添加工艺不明确。此外，该发明钢的各项力学性能指标没有明确说明。

发明《一种含稀土元素的免涂装耐候钢及其制备方法》(公开号：CN109252092A)公开的技术方案中钢的组成为：C：0.03％～0.09％、Si：0.10％～0.30％、Mn：1.00％～1.50％、P：0.005％～0.015％、S：≤0.005％、Cr:0.35％～0.70％、Ni：0.25％～0.55％、Cu：0.25％～0.55％、Mo：0.03％～0.25％、Re：0.005％～0.060％、Nb:0.015％～0.040％、Ti:0.008％～0.025％、Al:0.015％～0.040％、Ca：0.003％～0.018％，余量为Fe和杂质。其不足之处在于，该发明钢的耐腐蚀性能只是用耐大气腐蚀指数I进行评估，该指数是根据理论公式推算出来的，并没有用腐蚀试验进行验证，因此其实际耐腐蚀效果未可知；此外，该发明还采用回火工艺来提高钢的力学性能，不仅工艺繁琐，还造成了生产成本的增加。