耐氯离子腐蚀的铁素体不锈钢空冷器制造技术

本发明专利技术一种耐海水腐蚀的铁素体不锈钢空冷器，其特征在于：空冷器管束所用的翅片管基管３－１采用铁素体不锈钢０Ｃｒ１９Ｍｏ２ＴｉＲＥ管材制作。由于０Ｃｒ１９Ｍｏ２ＴｉＲＥ属纯铁素体不锈钢，与３１６Ｌ，奥氏体不锈钢相比，由于成分设计中没有应力腐蚀敏感的合金元素，对应力腐蚀具有先天性的免疫能力，且耐全面腐蚀能力也相当优越，是一种物美价廉的钢种。本发明专利技术可广泛应用于石油、化工、电力等行业的具有高浓度氯离子腐蚀的环境。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉石油、化工、电力等行业的耐氯离子腐蚀的翅片管空冷器。在石油、化工、电力等行业中，为了节省能源以及水资源，许多企业用翅片管空冷器作物流冷却。但翅片管空冷器由于翅片管基管壁厚较薄(δ≤3.5mm)，普通碳钢管(如10号、20号)根本不具备耐腐蚀能力，一般只能用几个月便腐蚀穿孔，而奥氏体不锈钢虽然有较好的耐坑蚀、点蚀和均匀腐蚀性能，但由于奥氏体不锈钢(18-8、304L、316、316L)耐应力腐蚀性能极差而限制了其在含氯离子介质环境中使用。近来一些企业开始使用价格昂贵的双相不锈钢(SAF2205、SAF2507等)和钛材，但由于其价格昂贵难以得到普遍推广应用。本专利技术的目的是提供一种既耐氯化物的应力腐蚀，又具有很强的耐氯化物点蚀能力的高合金铁素体不锈钢管材，并用高合金铁素体不锈钢管材制造翅片管空冷器。本专利技术的目的是通过如下方案实施的开发一种既耐氯化物的应力腐蚀，又具有很强的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀能力的高合金铁素体不锈钢管材，它的耐腐蚀性能高于常用的铁素体不锈钢1Cr17Mo2Ti，同时又具有良好的焊接性能。其化学成分(％)如下C≤0.08；Si≤0.60；Mn≤0.90；Cr16.0-32.0；Mo1.50-3.50；Ni≤0.25；Cu≤0.25；Ti5×C≤0.80；S≤0.035；P≤0.035；RE加入量≤0.20；余量为铁(Fe)。实施例 化学成分(％)如下C≤0.08；Si≤0.50；Mn≤0.60；Cr17.0-21.0；Mo1.50-3.50；Ni≤0.25；Cu≤0.25Ti5×C≤0.80；S≤0.020；P≤0.030；RE加入量≤0.20；余量为铁(Fe)。根据钢中化学成分的配比确定其钢号为0Cr19Mo2TiRE。0Cr19Mo2TiRE的管材主要用于温度小于200℃氯离子腐蚀的空冷器。a.由于钢中奥氏体形成元素Ni的含量极低，所以0Cr19Mo2TiRE属纯铁素体不锈钢，当钢中Cu+Ni≤0.50％时，退火态的0Cr19Mo2TiRE不产生氯化物应力腐蚀破裂。b.为了防止晶间腐蚀，稳定化元素Ti必须满足5×C≤Ti≤0.80％。向钢中加入Ti，可使钢中含铬的碳化物、氮化物转而形成含钛的碳化物、氮化物，对碳和氮起稳定化作用，并细化铁素体不锈钢的晶粒。c.在成分设计中加入稀土(RE)是本技术方案最显著的特点，稀土的加入在于控制钢中夹杂物的形态、大小和数量，到目前为止国内还没有在不锈钢中加入稀土的先例。由于稀土(RE)能与钢中的低熔点金属和非金属成分S、O、N、C、Si具有极大的亲和作用，能有效地控制钢中的夹杂物的形态和大小，纯净钢质，提高钢材的耐腐蚀能力和冲击韧性。同时，由于稀土能和钢中的C、N形成相应的化合物，在焊接时能有效地阻止热影响区Cr23C6和Cr2N在晶界析出，对提高铁素体不锈钢的耐晶间腐蚀能力是相当有益的。稀土脱硫和脱氧的能力与钙镁类似，且能有效地控制钢中氧和硫的夹杂物的形态、大小和数量，稀土与硫(RE/S)在钢中残留成分的最佳比值关系应控制在2至6以内。根据本人已开发的09Cr2AlMoRE和12Cr2AlMoV的夹杂物对比分析，在放大1000倍的照片中，12Cr2AlMoV的夹杂物明显多于09Cr2AlMoRE，且09Cr2AlMoRE的夹杂物少而微小，09Cr2AlMoRE的夹杂物均≤5μm，而不含稀土12Cr2AlMoV的夹杂物均≥5μm.d.由于0Cr19Mo2TiRE的Cr和Mo与316L钢相当，其耐孔蚀性能优于304L.e.0Cr19Mo2TiRE钢可用电炉、平炉或炉外精炼进行冶炼。无缝钢管采用冷拔的方法制造。0Cr19Mo2TiRE钢采用退火进行热处理。用0Cr19Mo2TiRE钢管材制造空冷器翅片管的基管(3-1)，以抵抗氯化物的坑点腐蚀，以及氯化物的应力腐蚀。管板可用普通16Mn锻或304L、316L不锈钢，为了防止在焊缝热影响区产生过多的碳化物Cr23C6和Cr2N，0Cr19Mo2TiRE的焊接材料应该用超低碳不锈钢焊丝H00Cr24Ni13Nb或H00Cr18Ni12Mo2，用氩弧焊焊接，不用预热和热处理，焊缝呈铁素体和奥氏体双相钢组织，仍具有相当好的耐腐蚀性能。下面结合图示作进一步说明附图说明图1为空冷器，其中件1为管箱，件2为匡架，件3-0为翅片管。图2为翅片管3-0，其中3-1为基管，3-2为铝翅片。本专利技术耐氯离子腐蚀的铁素体不锈钢空冷器用钢0Cr19Mo2TiRE与316L奥氏体不锈钢相比，由于成分设计中没有对应力腐蚀敏感的合金元素，对应力腐蚀具有先天性的免役能力，因而具有相当好的耐应力腐蚀性能。同时，由于钢中铬、钼含量较高，其抗全面腐蚀性能亦相当优越。0Cr19Mo2TiRE管材及设备的总造价低于316L奥氏体不锈钢，且能克服316L奥氏体不锈钢所难以解决的应力腐蚀危害，具有非常广阔的市场前景。本专利技术可广泛应用于石油、化工、电力等行业高浓度氯离子腐蚀的介质环境。权利要求1.一种耐氯离子腐蚀的铁素体不锈钢空冷器，它是由管箱1，匡架2，翅片管3-0所构成，其特征在于空冷器所用的翅片管3-1采用铁素体不锈钢0Cr19Mo2TiRE管材制作。2.如权利要求书1所述耐氯离子腐蚀的铁素体不锈钢空冷器，其特征在于铁素体不锈钢0Cr19Mo2TiRE管材的化学成分为C≤0.08％；Si≤0.50％；Mn≤0.60％；Cr17.0-21.0％；Mo1.50-3.50％；Ni≤0.25％；Cu≤0.25％；Ti5×C≤0.80％；S≤0.020％；P≤0.030％；RE加入量≤0.20％；余量为铁(Fe)。3.如权利要求书1所述耐海水腐蚀的铁素体不锈钢换热器，其特征在于焊接材料用超低碳不锈钢焊丝H00Cr24Ni13Nb或H00Cr18Ni12Mo2，氩弧焊焊接。全文摘要本专利技术一种耐海水腐蚀的铁素体不锈钢空冷器,其特征在于:空冷器管束所用的翅片管基管3－1采用铁素体不锈钢0Cr19Mo2TiRE管材制作。由于0Cr19Mo2TiRE属纯铁素体不锈钢,与316L,奥氏体不锈钢相比,由于成分设计中没有应力腐蚀敏感的合金元素,对应力腐蚀具有先天性的免疫能力,且耐全面腐蚀能力也相当优越,是一种物美价廉的钢种。本专利技术可广泛应用于石油、化工、电力等行业的具有高浓度氯离子腐蚀的环境。文档编号F28F21/08GK1341842SQ01114398公开日2002年3月27日 申请日期2001年8月1日 优先权日2001年8月1日专利技术者束润涛 申请人:束润涛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐氯离子腐蚀的铁素体不锈钢空冷器，它是由管箱１，匡架２，翅片管３－０所构成，其特征在于：空冷器所用的翅片管３－１采用铁素体不锈钢０Ｃｒ１９Ｍｏ２ＴｉＲＥ管材制作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：束润涛，
申请(专利权)人：束润涛，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]