一種耐腐蝕不鏽鋼及其製造方法與流程
2023-11-11 15:01:27 1
本發明涉及不鏽鋼領域，具體涉及一種耐腐蝕不鏽鋼及其製造方法。
背景技術：
：不鏽鋼是不鏽耐酸鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不鏽性的鋼種稱為不鏽鋼。我國不鏽鋼產業發展進步較晚，建國以來到改革開放前，我國不鏽鋼的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放後，國民經濟的快速發展，人民生活水平的顯著提高，拉動了不鏽鋼的需求。進入上世紀90年代後，我國不鏽鋼產業進入快速發展期，不鏽鋼需求的增速遠高於全球水平。1990年以來，全球不鏽鋼表觀消費量以年均6%的速度增長，而90年代的10年間，我國不鏽鋼表觀消費量是世界年均增長率的2.9倍。進入21世紀，我國不鏽鋼產業高速增長。根據《2013-2017年中國不鏽鋼行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據統計，2000年－2006年，我國不鏽鋼消費量年平均增長率在21.17%以上。其中，2001年，我國不鏽鋼表觀消費量達到205萬噸，超過美國成為世界第一不鏽鋼消費大國。在出口方面，國際市場需求的持續增長將繼續推動我國不鏽鋼出口需求的增加。根據麥格理預計，2015年中國不鏽鋼淨出口將增至240萬噸，到2016年，大約一半以上的RKEF鎳生鐵工廠將形成與不鏽鋼的一體化工廠。不鏽鋼出口的增長將拉動國內供給的增加，預計2016年不鏽鋼產量將增長13.5%，至2360萬噸。不鏽鋼使用量呈現不斷增長的趨勢，一方面與社會水平的發現有著一定的相關性，但同時也是由於不鏽鋼的耐腐蝕性能沒有得到提高，造成使用壽命的縮短，以至於不鏽鋼的更換率居高不下，每年造成的報廢損失也是一個龐大的數字，因此，當前人們在不斷研發新的不鏽鋼產品，以耐酸鹼以及其它氧化物的腐蝕，目前為止，還沒有出現耐腐蝕性能達到極佳的不鏽鋼產品出現，這不僅與不鏽鋼中元素配方有關係，還與加工製造方法有很大聯繫。技術實現要素：為了解決當前由於不鏽鋼耐腐蝕性不佳造成的大量報廢問題，本發明提供了一種耐腐蝕不鏽鋼及其製造方法。本發明是通過以下技術方案實現的：一種耐腐蝕不鏽鋼及其製造方法，該不鏽鋼以質量百分比計含有，C：0.04-0.06%、Si：3-3.5%、S：0.03-0.04%、P：0.002-0.004%、N：0.006-0.008%、Cr：3.6-3.9%、Ni：3.2-3.5%、Mo：2.5-2.8%、Mn：2.3-2.6%、Zn：0.1-0.2%、Nb：0.15-0.18%、Al：0.04-0.06%、Ti：0.05-0.08%、Co：0.03-0.05%、Rh：0.023-0.025%，餘量的鐵和不可避免的雜質。優選的，C：0.050-0.054%；優選的，Si：3.20-3.28%；優選的，S：0.033-0.037%；優選的，P：0.003-0.0035%；優選的，N：0.006-0.0068%；優選的，Cr：3.70-3.76%；優選的，Ni：3.32-3.36%；優選的，Mo：2.65-2.70%；優選的，Mn：2.41-2.47%；優選的，Zn：0.12-0.16%；優選的，Nb：0.158-0.165%；優選的，Al：0.043-0.050%；優選的，Ti：0.064-0.070%；優選的，Co：0.036-0.045%；優選的，Rh：0.0233-0.0237%；優選的，C：0.052%、Si：3.24%、S：0.035%、P：0.0033%、N：0.0064%、Cr：3.73%、Ni：3.34%、Mo：2.68%、Mn：2.45%、Zn：0.14%、Nb：0.162%、Al：0.048%、Ti：0.067%、Co：0.041%、Rh：0.0235%，餘量的鐵和不可避免的雜質。其製造方法為：將提煉的純鐵加入中頻爐中加熱至1550-1650℃，融化為鐵水，在通入氮氣的氛圍下，按照熔點由高到低的順序加入剩餘金屬原料，待原料融化至75-85%，加入質量分數為0.8-1.2%的造渣材料，覆蓋鋼液，與爐口持平，1-3分鐘後進行扒渣，扒渣後加入剩餘非金屬成分，將鋼水加熱至2300-2400℃，保溫攪拌40-50分鐘，再加入質量分數為0.6-0.7%的造渣材料，覆蓋鋼液，斷電靜置1-2分鐘，用噴嘴吹淨爐面及流道的浮物，接著通電，進行扒渣，得到含有極少雜質的鋼水，取樣分析成分，根據分析結果做成分調整，型殼挑出焙燒爐後，要立即澆鑄，挑殼順序由爐門往裡同步進行，澆注溫度為1540-1560℃。優選的，所述造渣材料成分按照重量百分比計為：10-15%的鋯英砂、10-12%的鎂砂、5-10%氟石粉、5-8%滑石粉、剩餘為石灰粉。本發明的有益效果：本發明通過合理的控制不鏽鋼中元素的種類以及含量，並改進了加工工藝，該不鏽鋼在與氧結合時，表面立即形成一種堅固而緊密的鈍性氧化薄膜，這種薄膜十分穩定，能夠耐高強度的酸鹼腐蝕，如果產生機械損傷，又會立即重新形成，只要存在極低濃度含量的氧，就能夠保護不鏽鋼耐免受腐蝕侵襲，從根本上杜絕了局部腐蝕的出現，解決了腐蝕開裂、高溫腐蝕、應力腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕的問題，得到的不鏽鋼可以耐極高的酸鹼腐蝕，可以被應用於要求較高耐腐蝕強度的各種場合。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明做進一步描述。實施例1一種耐腐蝕不鏽鋼及其製造方法，該不鏽鋼以質量百分比計含有，C：0.04-0.06%、Si：3-3.5%、S：0.03-0.04%、P：0.002-0.004%、N：0.006-0.008%、Cr：3.6-3.9%、Ni：3.2-3.5%、Mo：2.5-2.8%、Mn：2.3-2.6%、Zn：0.1-0.2%、Nb：0.15-0.18%、Al：0.04-0.06%、Ti：0.05-0.08%、Co：0.03-0.05%、Rh：0.023-0.025%，餘量的鐵和不可避免的雜質。優選的，C：0.050-0.054%；優選的，Si：3.20-3.28%；優選的，S：0.033-0.037%；優選的，P：0.003-0.0035%；優選的，N：0.006-0.0068%；優選的，Cr：3.70-3.76%；優選的，Ni：3.32-3.36%；優選的，Mo：2.65-2.70%；優選的，Mn：2.41-2.47%；優選的，Zn：0.12-0.16%；優選的，Nb：0.158-0.165%；優選的，Al：0.043-0.050%；優選的，Ti：0.064-0.070%；優選的，Co：0.036-0.045%；優選的，Rh：0.0233-0.0237%；優選的，C：0.052%、Si：3.24%、S：0.035%、P：0.0033%、N：0.0064%、Cr：3.73%、Ni：3.34%、Mo：2.68%、Mn：2.45%、Zn：0.14%、Nb：0.162%、Al：0.048%、Ti：0.067%、Co：0.041%、Rh：0.0235%，餘量的鐵和不可避免的雜質。其製造方法為：將提煉的純鐵加入中頻爐中加熱至1550-1650℃，融化為鐵水，在通入氮氣的氛圍下，按照熔點由高到低的順序加入剩餘金屬原料，待原料融化至75-85%，加入質量分數為0.8-1.2%的造渣材料，覆蓋鋼液，與爐口持平，1-3分鐘後進行扒渣，扒渣後加入剩餘非金屬成分，將鋼水加熱至2300-2400℃，保溫攪拌40-50分鐘，再加入質量分數為0.6-0.7%的造渣材料，覆蓋鋼液，斷電靜置1-2分鐘，用噴嘴吹淨爐面及流道的浮物，接著通電，進行扒渣，得到含有極少雜質的鋼水，取樣分析成分，根據分析結果做成分調整，型殼挑出焙燒爐後，要立即澆鑄，挑殼順序由爐門往裡同步進行，澆注溫度為1540-1560℃。優選的，所述造渣材料成分按照重量百分比計為：10-15%的鋯英砂、10-12%的鎂砂、5-10%氟石粉、5-8%滑石粉、剩餘為石灰粉。實施例2-6中各成分含量如下表所示：項目實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6Si（%）2.62.83.03.43.6N（%）0.0040.0050.0070.0080.009Cr（%）3.43.63.83.94.0Zn（%）0.080.100.180.210.23Nb（%）0.140.150.170.180.20Al（%）0.0350.0420.0550.0600.065Ti（%）0.0450.0550.0600.0700.080Co（%）0.0250.0350.0450.0500.055Rh（%）0.0210.0220.0240.0250.026其中，表格中未出現的其它元素與實施例1的含量保持一致。耐腐蝕試驗使用實施例1-6的方法製得厚度為3毫米的不鏽鋼樣片，分別先後浸入PH為12的氫氧化鈉溶液和PH為2的硝酸中，各浸泡30天後取出，將腐蝕結果記錄如下表所示：項目腐蝕深度（mm)抗拉強度（MPa）伸長率（%）實施例10132025實施例20.4587014實施例30.2494016實施例40.12115019實施例50.2592017實施例60.4685013通過試驗結果可知，實施例1、3、4、5中方法得到的不鏽鋼，都達到了很高的耐腐蝕性能，但是實施例1的突出性更明顯，因此，在實際應用中，應根據成本優化原則選擇實施例1或實施例4作為使用方案。當前第1頁1 2 3