耐硫酸腐蝕性及琺瑯粘著力優異的鋼板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用作火力發電廠、鍋爐、管道、熱交換器等的材料的鋼板,具體設 及一種耐硫酸腐蝕性及珪巧粘著力優異的鋼板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 通過燃燒化石燃料獲得能量的鍋爐等設備在化石燃料燃燒之后產生的排放氣體 中存在大量NO、(氮氧化物)、S〇x(二氧化硫、Ξ氧化硫(S〇2、S〇3))等,鍋爐等的在高溫下排 放的氣體在向大氣排放之前會經過高爐脫氮設備、脫硫設備等多個凈化設備,由此在排放 到大氣之前排放氣體的溫度就會下降。 陽00引此時,當包含所述s〇x(二氧化硫、立氧化硫(s〇2、s〇3))等的排放氣體的溫度低于 硫酸的露點值EW POINT)時,發生硫酸W露水形態冷凝到鋼材表面的硫酸冷凝腐蝕現象,W 造成嚴重的腐蝕環境,由此在采用鋼材的部件上引發嚴重的缺陷。
[0004] 作為對上述問題的應對方案有采用將易腐蝕的普通熱社鋼板使用在上述部件上, 在腐蝕之后短期內持續更換部件的方法,或者使用高價的儀(Ni)基高合金鋼或不誘鋼 (ST巧鋼種來抑制腐蝕的方法,或者使用價位稍微低廉的銅(化)基耐腐蝕鋼的方法等。 陽〇化]但是,使用普通熱社鋼板的前一個方法,因熱社鋼板的部件制造成本及更換成本 的壓力而幾乎不使用,而使用Ni基或不誘鋼基高耐腐蝕鋼的方法不僅存在對腐蝕的危險 性,而且是高價的元素,在經濟上存在不利的一面,因此目前限制使用。
[0006] 因此,最近針對頻繁經受運種硫酸冷凝腐蝕的材料采用添加了化的碳鋼,該碳鋼 比普通的熱社鋼板具有20倍W上的腐蝕延遲時間,具有與Ni基高合金鋼或不誘鋼相比價 格低廉的優點。運種鋼板稱之為耐硫酸冷凝腐蝕鋼板。
[0007] 除上述的方法W外,還有通過利用珪巧鋼板在鋼板表層鍛覆美麗的珪巧層,將珪 巧層的耐蝕/磨損特性和普通鋼的優異的成型、硬度特性應用在要求具備耐蝕性的部件上 的方法。
[0008] 另外,上述的耐硫酸冷凝腐蝕鋼板由于直接在硫酸冷凝氛圍下使用,因此在水分 多或溫度低的環境,即硫酸的冷凝現象頻繁產生的環境下具有腐蝕速度快的缺點,與高耐 腐蝕鋼相比,在很多情況下都無法使用。
[0009] 另外,在相對惡劣的腐蝕環境下使用的珪巧鋼板,具有當珪巧層因磨損、碰撞、魚 鱗(fish scale)的生成、粘著力不良等原因從鋼板的表面脫落時,由普通鋼組成的母材迅 速發生腐蝕的問題等。
[0010] 因此,需要開發一種在惡劣的硫酸冷凝氛圍下使用珪巧鋼板時,即使珪巧層脫落 也能夠防止母材迅速腐蝕的材料。
[0011] 專利文獻1 :日本公開專利第2005-054246號
【發明內容】
[0012] (一)要解決的技術問題
[0013] 本發明的一方面提供一種在確保珪巧粘著力的同時,針對硫酸冷凝腐蝕具有優異 的耐蝕性的鋼板及其制造方法。
[0014] (二)技術方案
[0015] 本發明的一個方面,提供一種耐硫酸腐蝕性及珪巧粘著力優異的鋼板,W重量% 計,包括:碳似:0.04 ~0. 10%、儘(Μη) :0.05 ~0.50%、娃儀):0.05% W下、侶(A1): 0. 1% W下、憐(P) :0. 02% W下、硫做:0. 03 ~0. 07%、銅(Cu) :0. 05 ~0. 20%、儀(W): 0. 02 ~0. 20%、鐵燈i) :0. 06 ~0. 15%、錬(Sb) :0. 05 ~0. 20%、鉆(Co) :0. 02 ~0. 07%、 氮(N):0.006%W下、余量為化及其他不可避免的雜質。
[0016] 本發明的另一方面,提供一種耐硫酸腐蝕性及珪巧粘著力優異的鋼板的制造方 法,包括W下步驟:
[0017] 準備滿足上述組成成分的鋼巧;
[001引將準備好的所述鋼巧在115(TC W上的溫度下進行再加熱;
[0019] 將已再加熱的所述鋼板進行粗社后,通過在Ar3 W上的溫度下進行熱終社,由此 制造熱社鋼板;
[0020] 將所述制造的熱社鋼板在500°C W上的溫度下進行卷取;
[0021] 將卷取的所述鋼板W 75~90%的壓下率進行冷社,由此制造冷社鋼板;W及
[0022] 將所述冷冷社鋼板在650~850°C的溫度下進行連續退火。 陽02引 (S )有益效果
[0024] 根據本發明,耐硫酸腐蝕性及珪巧特性均優異,從而能夠適用于要求同時具備耐 蝕性及珪巧性的材料。
[00巧]特別是,本發明的鋼板即使受惡劣的腐蝕環境的影響而使珪巧層脫落時,因母材 的優異的耐蝕特性,與現有的珪巧鋼板相比具有優異的耐蝕性。
【附圖說明】
[00%] 圖1是示出用透射電子顯微鏡(TEM)觀察本發明的一個方面的發明鋼的剖面的 圖。
[0027] 圖2是示出將本發明的一個方面的發明鋼暴露在硫酸腐蝕環境中,并用透射電子 顯微鏡觀察其剖面的圖(用箭頭表示的部分為化凝聚層,化表示浸潰Ξ個小時)。
【具體實施方式】
[0028] 本發明人針對提供適于惡劣的硫酸冷凝腐蝕環境的珪巧鋼板,為了開發所述珪巧 鋼板的珪巧層即使受到腐蝕環境的影響而發生脫落時也能夠防止母材腐蝕的材料而進行 了深入的研究,結果發現通過適當調配有利于耐蝕性的一些成分的同時,優化鋼的制造條 件,能夠提供在惡劣的腐蝕環境下耐硫酸腐蝕性優異的鋼板,從而完成了本發明。
[0029] 而且,當利用能夠有效地吸留根據腐蝕環境有可能從外部等流入的氨的析出物 時,不僅珪巧的粘著力優異,而且具有防止發生破壞珪巧層的魚鱗的缺陷的效果。
[0030] 下面,對本發明進行詳細說明。
[0031] 根據本發明的一個方面的耐硫酸腐蝕性及珪巧粘著力優異的鋼板,W重量%計, 優選包含:碳似:0.04 ~0. 10%、儘(Μη) :0.05 ~0.50%、娃(Si) :0.05% W下、侶(A1): 0. 1 % W下、憐(P) :0. 02% w下、硫做:0. 03 ~0.07%、銅(Cu) :0. 05 ~0.20%、儀肌): 0. 02 ~0. 20%、鐵燈i) :0. 06 ~0. 15%、錬(Sb) :0. 05 ~0. 20%、鉆(Co) :0. 02 ~0. 07%、 氮㈱:0. 006% W下。 陽〇巧下面,詳細說明如上所述限定本發明的鋼板成分的理由。此時,如無另作記載,成 分元素的含量均表示重量%。
[0033] C :0.04 ~0.10%
[0034] 碳似是為確保鋼的硬度而添加的元素。在本發明中為了通過形成硫化鐵(TiS) 析出物W外,還形成碳化鐵(TiC)或Ti(C、巧復合析出物來作為吸留氨的位置(site)使 用,優選地,包含適當含量的C。
[0035] 當C的含量小于0. 04%時,由于鋼內析出的Ti基碳化物及復合碳化物的量極少, 因此具有不僅吸留氨的效果不夠充分,而且鋼的硬度也會降低的問題。相反,當C的含量超 過0. 10%時,由于鋼內的固溶碳含量增加,在冷卻的過程中形成硬質相,而且鋼的硬度變得 過高,從而在冷社等過程中可能引起問題。
[0036] 因此,在本發明中優選地,將C的含量限定在0. 04~0. 10%,更為優選地,將其含 量限定在0.06~0.08%。
[0037] Mn:0. 05 ~0. 50%
[00測儘(Μη)雖起到通過鋼中的固溶強化提高硬度的作用,但是Μη的含量過高時,有可 能會形成粗大的硫化儘(MnS),在運種情況下,反而會存在降低硬度的問題。
[0039] 當所述Μη的含量小于0. 05%時,無法期待充分的硬度增加的效果,相反,當Μη的 含量超過0. 05%時,由于形成中屯、偏析區,有可能在熱社時發生缺陷。 W40] 因此,在本發明中優選地,將Μη的含量限定在0. 05~