一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法，主要解决现有搪瓷换热器用热轧酸洗钢板的耐酸腐蚀性能差、生产成本高的技术问题。技术方案为，一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.005～0.035％，Mn：0.40～0.80％，P≤0.018％，S≤0.010％，N≤0.0050％，Al：0.020～0.055％，Ti：0.03～0.06％，Cu：0.20～0.40％，Sb：0.04～0.12％，余量为铁和不可避免夹杂；1.5～2.0mm厚热轧酸洗钢板的凸度为20～40μm。用于制作耐酸腐搪瓷换热器。换热器。换热器。

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种热轧酸洗钢板，特别涉及一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法，属于铁基合金


技术介绍

[0002]换热器通常会与烟气、酸性介质环境服役，腐蚀性较强。为解决换热器腐蚀的问题，可以利用搪瓷耐酸耐碱腐蚀和耐磨损的特点，金属表面搪瓷是一种常用保护方式。
[0003]换热器厚度影响传热效率，所以产品的厚度规格通常较薄，常用钢板厚度在1.5～2.0mm之间。热轧产品厚度规格越薄，热轧钢带就会越长，表面积也会成倍的增加，生产制造程中散热快，温降大。传统的热连轧钢带轧机，可以满足批量稳定的生产厚度2.0mm以上的热轧产品。而对于厚度规格在1.5～2.0mm规格的产品，终轧温度达不到控轧控冷工艺的设定要求限制了此类规格产品生产。
[0004]换热器在运输、施工装配环节可能引起局部搪瓷保护层剥落，在有SO
42-、Cl-、NO
3-存在的酸性腐蚀环境中，换热器很快会腐蚀穿孔，造成介质污染。为延长搪瓷换热器的使用周期，搪瓷换器使用的钢板需增加耐酸腐蚀功能。所以，搪瓷抽换热器使用的钢板不仅需求满足搪瓷加工的工艺要求，还要求钢种具有耐酸腐蚀的功能特性。现有搪瓷换热器使用的搪瓷钢板不具有耐酸腐蚀性能。在此背景下，提出了一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板及其制造方法，主要解决现有搪瓷换热器用热轧酸洗钢板的耐酸腐蚀性能差、生产成本高的技术问题。
[0006]本专利技术的技术思路是，通过采用合适的成分设计、热轧工艺控制，得到的钢板具有合适的强度和良好的成形性能，具备耐酸性介质腐蚀功能，并且消除搪瓷爆瓷缺陷，制作的搪瓷换热器可以缓解因搪瓷层剥落而引起的换热器腐蚀穿孔问题，延长了搪瓷换热器的使用周期，克服现有搪瓷换热器因搪瓷层剥落造成的腐蚀穿孔的技术不足。
[0007]本专利技术采用的技术方案是，一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.005～0.035％，Mn：0.40～0.80％，P≤0.018％，S≤0.010％，N≤0.0050％，Al：0.020～0.055％，Ti：0.03～0.06％，Cu：0.20～0.40％，Sb：0.04～0.12％，余量为铁和不可避免夹杂。
[0008]本专利技术热轧酸洗钢板的金相组织为铁素体+少量珠光体，金相组织中铁素体的晶粒度级别为9.0～11.0级，1.5～2.0mm厚热轧酸洗钢板的屈服强度R
P0.2
为330～430MPa，抗拉强度R
m
为400～520MPa，断后伸长率A
50 mm
为22～45％，热轧酸洗钢板的凸度为20～40μm。
[0009]本专利技术耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板的化学成分限定在上述范围内的理由如下：
[0010]碳：本专利技术的碳含量范围需要严格限制，因为钢板搪瓷对碳含量敏感。碳含量过高
会在钢中形成较多粗大的碳化物颗粒，在搪瓷过程中与O结合生产CO气体，对搪瓷层的致密性不利。同时过高的碳含量增加焊接碳当量，不利于焊接加工。碳含量低，钢的相变点提高，在精轧工序，特别是对薄规格的产品，终轧温度达不到工艺设计要求，会引起两相区轧制，造成板型不良、边部混晶等问题。C元素也是降低相变点的有效元素，为保证精轧工艺的生产稳定，避免边部混晶的产生，必须保证一定的C元素含量。本专利技术设定的碳含量为0.03～0.10％。
[0011]硅：硅固溶在钢板基体中有一定的强化效果，同时熔炼时钢中含有适量的硅对脱氧、脱硫有利。但是本专利技术必须控制硅含量，当硅含量较高时，会在热轧板表面形成严重的Fe2O3，在后续酸洗过程中难以酸洗除尽。本专利技术限定Si含量为0.005～0.035％。
[0012]锰：锰元素是一种传统的强化合金元素，Mn含量提高，产品的强度也会随之提高，但会相应增加钢的成本，也会增加碳当量，不利于焊接。而且Mn元素可以显著降低钢的相变点，为保证薄规格产品避开两相区轧制，避免边部混晶的产生，需要Mn元素含量有一定限制。本专利技术本专利技术限定Mn含量范围为0.40～0.80％。
[0013]硫和磷：硫在钢中形成硫化物夹杂，使其延展性和韧性降低。钢轧制时，由于MnS夹杂随着轧制方向延伸，使钢的各向异性加重，严重时导致钢板分层。同时含硫量高对钢的焊接性不利。磷高增加钢的冷脆性，使钢的脆性转变温度上升。但考虑到实际工艺控制能力，本专利技术限定S≤0.010％，P≤0.018％。
[0014]氮：氮是炼钢生产附带产物，可以充分利用，钢中的N与Ti、C生产细小的，弥散的二相粒子Ti(CN)化合物，对预防搪瓷鱼鳞爆缺陷的生产有利。但氮元素含量太高会严重降低材料的塑性和韧性。但是过低的氮含量会增加相应的控氮生产成本。本专利技术限定N≤0.0050％。
[0015]铝：铝在本专利技术中的作用是炼钢脱氧，其脱氧产物为Al2O3可与钢渣结合后被去除，而保留在钢中的为Al可以起到细化晶粒的作用。但Al含量增加会造成炼钢成本的增加，也给连铸的生产组织带来困难。本专利技术限定Al含量为0.020～0.055％。
[0016]钛：钛是产生Ti(CN)二相粒子的主要元素之一，其添加量通常需大于0.03％。但Ti元素是强脱氧元素，在钢水中易氧化生成高熔点的氧化物，对连铸的生产组织造成较大的困难；钢中Ti元素含量高易引起产品的强度性能波动大。本专利技术技术方案选择Ti的质量百分比含量为：0.03～0.06％，这也是生产中最容易实现的控制范围。
[0017]铜：铜元素与铁在固相时是互溶性元素，根据Fe-Cu相图可知，配入适量的Cu元素后，可将α铁相变线从850℃降低到780℃。采用配入Cu元素的方式降低相变转变点温度，可扩大轧薄规格产品的轧制工艺窗口，解决薄规格产品两相区轧制问题。同时铜元素可以起着活化性阴极的作用，促进钢产生阳极钝化，阻止酸腐蚀过程中H析出过程中，达到耐酸腐蚀的目的。为达到锈层中的Cu富集的效果，要求Cu>0.20％以上。但是，Cu元素含量太高又易引起烧钢过程中选择性氧化造成的表面铜富集问题而影响钢板的表面质量。因此，本专利技术本专利技术技术方案选择Cu的质量百分比含量为：0.20～0.40％。
[0018]锑：锑(Sb)元素能抑制阳极反应，同时与钢中的Cu元素形成Cu2Sb，可抑制阴极反应，对阻止酸溶液腐蚀钢板基体腐蚀有显著效果。为在钢表面形成Cu2Sb膜，要求Sb元素含量大于0.04％。但是钢中Sb含量增加易引起钢种冲压型性能和焊接性能下降。本专利技术的技术方案选择Sb元素含量为0.04～0.12％。
[0019]上述耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板的制造方法，该方法包括以下步骤：
[0020]钢水经连铸得到连铸板坯，其中所述钢水成分的质量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.005～0.035％，Mn：0.4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.005～0.035％，Mn：0.40～0.80％，P≤0.018％，S≤0.010％，N≤0.0050％，Al：0.020～0.055％，Ti：0.03～0.06％，Cu：0.20～0.40％，Sb：0.04～0.12％，余量为铁和不可避免夹杂；热轧酸洗钢板的金相组织为铁素体+少量珠光体，金相组织中铁素体的晶粒度级别为9.0～11.0级。2.如权利要求1所述的耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板，其特征是，1.5～2.0mm厚热轧酸洗钢板的屈服强度R
P0.2
为330～430MPa，抗拉强度R
m
为400～520MPa，断后伸长率A
50mm
为22～45％，热轧酸洗钢板的凸度为20～40μm。3.一种耐酸腐蚀搪瓷换热器用热轧酸洗钢板的制造方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：钢水经连铸得到连铸板坯，其中所述钢水成分的质量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.005～0.035％，Mn：0.40～0.80％，P≤0.018％，S≤0.010％，N≤0.0050％，Al：0.020～0.055％，Ti：0.03～0.06％，Cu：0.20～0.40％，Sb：0.04～0.12％，余量为铁和不可避免夹杂。连铸板坯加热至1200～1230℃后进行热轧，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘友荣，刘欣，陈维晋，邵广丰，韩乃川，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：