本发明专利技术公开了一种用于高温工况下的耐氯腐蚀的耐热钢及其使用方法，其化学成分为(质量％)：C：0.1～0.5％，Si：0.5～2.5％，Mn：0.1～2.0％，Cr：20.0～30.0％，Ni：14.0～25.0％，W：1.0～4.0％，Mo：0.5～2.5％，Al：2.0～5.0％，V：0.1～1.0％，Nb：0.05～0.5％，Ti：0.05～0.3％，S+P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。在制作工件的过程中，在毛坯件时进行退火热处理：退火温度820～850℃，每10mm厚保温1小时，油冷；工件在粗加工之后，精加工之前，进行固溶+低温回火热处理：固溶温度1030～1100℃，每15mm厚保温1小时，水冷，回火温度200～220℃，每10mm厚保温1.5～2小时，空冷。特别适用于水泥生产用预热器设备的旋风筒内筒的挂片。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于高温工况下的耐氯腐蚀的耐热钢及其使用方法，其化学成分为(质量％)：C：0.1～0.5％，Si：0.5～2.5％，Mn：0.1～2.0％，Cr：20.0～30.0％，Ni：14.0～25.0％，W：1.0～4.0％，Mo：0.5～2.5％，Al：2.0～5.0％，V：0.1～1.0％，Nb：0.05～0.5％，Ti：0.05～0.3％，S+P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。在制作工件的过程中，在毛坯件时进行退火热处理：退火温度820～850℃，每10mm厚保温1小时，油冷；工件在粗加工之后，精加工之前，进行固溶+低温回火热处理：固溶温度1030～1100℃，每15mm厚保温1小时，水冷，回火温度200～220℃，每10mm厚保温1.5～2小时，空冷。特别适用于水泥生产用预热器设备的旋风筒内筒的挂片。【专利说明】
本专利技术涉及一种耐热钢，特别涉及一种在高温工况下(850~950°C )耐氯腐蚀的耐热钢及其使用方法。
技术介绍
随着水泥工业的发展以及国家对环境保护的要求，水泥厂生产使用的原材料越来越多样化，其中电石渣成为主要原材料之一。由于电石渣中含氯元素成分较高，导致预热器设备旋风筒的内部氯元素含量在3%左右，远高于使用常规原料旋风筒内部的氯含量(通常在0.2%左右)，导致预热器设备中旋风筒的内筒挂片零件腐蚀较为严重，不能够满足正常生产需求。目前，使用在高温工况(850~950°C )的挂片材料为ZG40Cr25Ni20Si2，在氯腐蚀环境中使用寿命不足6个月，和I年的使用寿命要求相比，相差较大。因此，研发一款在高温工况下耐氯腐蚀的耐热钢势在必行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够在850~900°C高温工况下耐氯腐蚀的耐热钢及其使用方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种用于高温工况下耐氯腐蚀的耐热钢，按质量百分比，包括以下成分:c:0.1~0.5%, S1:0.5~2.5%, Mn:0.1~ 2.0%,Cr:20.0 ~30.0%，N1:14.0 ~25.0%，W:1.0 ~4.0%，Mo:0.5 ~2.5%，A1:2.0 ~ 5.0%, V:0.1 ~1.0%,Nb:0.05 ~0.5%, Ti:0.05 ~0.3%, S+P ( 0.03%，其余为 Fe 和不可避免的杂质。 优选，按质量百分比，包括以下成分:C:0.2~0.4%，Si:1.0~2.0%,Mn:0.3~ 1.5%,Cr:22.0 ~28.0%，N1:16.0 ~22.0%，W:1.8 ~3.5%，Mo:0.8 ~2.0%，A1:3.0 ~ 4.5%, V:0.2 ~0.6%, Nb:0.1 ~0.4%, Ti:0.1 ~0.25%, S ^ 0.01 %, P ^ 0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。 更优选，按质量百分比，包括以下成分:C:0.25~0.35%，S1:1.0~1.5%，Mn: 0.5 ~1.0%，Cr:23.0 ~26.0%, Ni:18.0 ~21.0%，W:2.2 ~3.0%，Mo:1.0 ~1.5%，Al:3.5 ~4.3%，V:0.25 ~0.35%, Nb:0.25 ~0.35%, T1:0.12 ~0.2%，S ≤ 0.01 %，P^0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。 最优选，按质量百分比，包括以下成分:C:0.3%, Si:1.2%, Mn:0.8%, Cr:24.5 %, Ni:19.5 %, W:2.8 %, Mo:1.2 %, Al:4.2 %, V:0.3 %, Nb:0.3 %, T1:0.15%,S≤0.01%，P≤0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。 所述高温工况是指850~950°C的工况。 上述的用于高温工况下的耐氯腐蚀的耐热钢的使用方法，在制作工件的过程中，在毛坯件时进行退火热处理:退火温度820~850°C，每1mm厚保温I小时，油冷；工件在粗加工之后，精加工之前，进行固溶+低温回火热处理:固溶温度1030~1100°C，每15mm厚保温I小时，水冷，回火温度200~220°C，每1mm厚保温1.5~2小时，空冷。 本专利技术的有益效果是:化学成分设计合理，采用Cr+Si+Mo+Al多元素综合作用，在850~950°C高温工况下形成致密的Cr2O3和Al2O3双层氧化膜，同时Mo和Si元素能够有效地阻止氯离子向金属基体中扩散，以达到抗高温氯腐蚀目的。同时，通过添加一定量的W和V元素，起到强化作用，提高材料的高温力学性能，通过添加微量的Nb和Ti元素，防止晶间腐蚀，达到延长使用寿命目的。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术钢在950°C的高温抗氧化性能(氧化增重)； 图2是本专利技术钢在950°C的高温抗熔盐腐蚀性能(腐蚀增重)； 图3是本专利技术钢在950°C的高温抗熔盐腐蚀性能(腐蚀减重)。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细说明: 为实现本专利技术提供具有高温抗氧化性能和高温抗氯腐蚀性能的耐热钢，本专利技术的成分控制如下: 成分设计理由或原理: 碳:在耐热钢中是一种强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素，它是一种间隙元素，通过和强化元素的结合保证材料的高温力学性能，但碳含量不宜过高，会对晶间腐蚀不力，故对碳含量控制在0.1~0.5%。优选地，碳含量为0.2~0.4%，更优选为 0.25 ~0.35%。 硅:是铁素体形成元素，在铬-镍耐热钢中，硅含量一般不超过2.5%。硅元素能够提高钢在氧化腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性，因此硅元素控制在0.5~2.5%。优选地，硅含量为1.0~2.0%，更优选为1.0~1.5%。 锰:锰和硫有较强的亲和力形成硫化锰，能够有效将钢中硫去除，锰的含量控制在 0.1~2.0 %能在本专利技术钢中发挥良好的作用。优选地，锰含量为0.3~1.5%，更优选为 0.5 ~1.0%。 铬和铝:是耐热钢抗氧化和抗腐蚀最主要的元素，同时又是形成并稳定铁素体的元素，缩小奥氏体区。为了保证本专利技术钢的抗氧化性能和抗腐蚀性能，同时又保证钢在室温下为奥氏体组织，一般铬含量控制在20.0~30.0 %，优选地，铬含量为22.0~28.0 %，更优选为23.0~26.0% ;铝含量控制在2.0~5.0%，优选地，铬含量为3.0~4.5%，更优选为3.5~4.3%。 镍:是奥氏体耐热钢的主要元素，能够形成并稳定奥氏体组织，使钢获得完全奥氏体组织,提高钢的热强性。镍元素含量控制在14.0~25.0%。优选地,镍含量为16.0~22.0%，更优选为 18.0 ~21.0%。 钥:能够提高钢的热强性，同时能够有效地防止氯元素对金属的热腐蚀，但对耐热钢高温抗氧化性能有一定影响。故钥兀素含量一般控制在0.5~2.5%,优选地为0.8~ 2.0%，更优选为1.0~1.5%。 钨和钒:能够提高钢的热强性，能够生成碳化物，起到耐磨作用。钨元素含量控制在1.0~3.0%，优选地为1.5~2.8%，更优选为2.0~2.5% ;钒元素含量控制在0.1~ 1.0%，优选地为0.2~本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高温工况下的耐氯腐蚀的耐热钢，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：C：0.1～0.5％，Si：0.5～2.5％，Mn：0.1～2.0％，Cr：20.0～30.0％，Ni：14.0～25.0％，W：1.0～4.0％，Mo：0.5～2.5％，Al：2.0～5.0％，V：0.1～1.0％，Nb：0.05～0.5％，Ti：0.05～0.3％，S+P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，李亮，邓荣娟，李明飞，董蕊，刘万平，郑国江，郭修智，
申请(专利权)人：中材装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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