[发明专利]一种低合金耐蚀钢及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种低合金耐蚀钢及其制备方法与应用，依次取Cr、Ni、Mn、Si、C和Fe进行冶炼、预热处理、常化、奥氏体化、油淬、回火和常化而成，所述耐蚀合金钢的化学成分按重量百分比计为Cr:0.8‑1.2％；Ni:3.3‑3.7％；Mn:0.9‑1.1％；Si:0.15‑0.3％；C:0.15‑0.3％；Ti:0.2‑0.4％，其余为Fe和杂质，能够用于海洋基础建设用钢领域。与现有技术相比，本发明的低合金耐蚀钢合金总量低、抵抗Clsupgt;‑/supgt;侵蚀性强且耐蚀性能稳定，点蚀程度更低，腐蚀损失则对应更低，制备方法有效控制了耐蚀合金钢的组织状态和综合耐蚀性能。

技术领域

本发明涉及海洋基础建设用钢技术领域，尤其是涉及一种低合金耐蚀钢及其制备方法与应用。

背景技术

我国航海和海洋产业的发展也迈入了新的阶段，也为海洋用材料的开发带来了机遇和挑战，海洋基础建设用低合金钢长期遭受海水的侵蚀，承受自身重力的同时遭受海流、风浪及低温等恶劣海况的侵蚀和破坏，对强度、韧性、耐海水腐蚀性要求均较高。

目前，针对海水腐蚀环境中耐蚀合金钢的专利中，合金含量的总量较高，制备工艺较复杂。一种低碳Cr-Ni系高强度耐蚀钢(CN112795844 B)中Cr和Ni总含量大于10％，合金元素总量大于13％。一种热强耐蚀钢的热处理制备方法(CN111575466 A)中热处理工艺流程较长，热处理工艺复杂，为耐蚀钢的制备提高了难度。耐蚀钢的制备方法(CN107974634B)耐蚀钢合金含量较高且生产工艺要求高，该发明应用领域为塑料模具钢，缺乏强硬度、塑韧性的指标要求。

综合可知，耐蚀合金钢中合金元素的含量及热处理工艺流程直接影响合金钢的耐蚀性、成本和生产可行性，因此，亟需一种降低合金总含量、简化热处理工艺的低合金耐蚀钢的制备方法，并且制备得到的低合金耐蚀钢能够用于海洋基础建设用钢技术领域。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低合金耐蚀钢及其制备方法与应用，通过合金钢的炼钢及合金元素的微合金化，致使合金钢晶界钉扎作用增强，阻碍退火过程中晶粒的增长；再通过优化热处理工艺，使合金钢的固溶体、碳化物、物相及晶粒状态处于优势的范围，实现低合金高耐蚀的海洋基础建设用钢的生产。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是提供一种低合金耐蚀钢，所述低合金耐蚀钢包括以下组分及重量百分比含量：

Cr:0.8-1.2％；Ni:3.3-3.7％；Mn:0.9-1.1％；Si:0.15-0.3％；C:0.15-0.3％；Ti:0.2-0.4％，其余为Fe和杂质。

进一步地，所述杂质为S0.003％；P0.003％；N0.002％；O0.002％。

本发明的第二个目的是提供一种低合金耐蚀钢的制备方法，包括以下步骤：

S1、将各原材料按质量百分配比：Cr:0.8-1.2％；Ni:3.3-3.7％；Mn:0.9-1.1％；Si:0.15-0.3％；C:0.15-0.3％；Ti:0.2-0.4％，其余为Fe加入到高频真空感应加热炉中进行冶炼，并浇铸成合金钢锭；

S2、将步骤S1中得到的合金钢锭进行预热处理，保护气体为氮气，得到预热后的合金钢锭；

S3、将步骤S2中得到的预热后的合金钢锭进行第一次常化处理，得到第一次常化后的合金钢锭；

S4、将步骤S3中得到的第一次常化后的合金钢锭进行奥氏体化处理，得到奥氏体化后的合金钢锭；

S5、将步骤S4中得到的奥氏体化后的合金钢锭进行油淬处理，得到油淬后的合金钢锭；

S6、将步骤S5中得到的油淬后的合金钢锭进行回火处理，得到回火后的合金钢锭；