钢材制造技术

一种钢材，其化学组成以质量％计为C：0.0010％以上且小于0.010％、Si：0.03～0.60％、Mn：0.10～1.50％、Cu：0.05～0.50％、Sb：0.02～0.30％、Ni：0.02～0.50％、Cr：0.02～0.09％、Al：0.005～0.080％、N：0.008％以下、P：0.025％以下、S：0.001～0.015％、O：0.0005～0.0035％、Mo：0～0.50％、W：0～0.50％、Sn：0～0.30％、As：0～0.30％、Co：0～0.30％、Bi：0～0.010％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.10％、V：0～0.10％、Zr：0～0.050％、Ta：0～0.050％、B：0～0.010％、Ca：0～0.010％、Mg：0～0.010％、REM：0～0.010％、余量：Fe和杂质，CI：17.0～30.0，DI：1.00～3.00，Ceq：0.100～0.220，钢材中含有MnS和MnS氧化物，MnS的个数密度小于10.0/mm2，MnS氧化物的个数密度相对于MnS的个数密度之比为0.10以上。0.10以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢材


[0001]本专利技术涉及钢材。

技术介绍

[0002]对于锅炉的火炉和废弃物焚烧设施的焚烧炉等而言，产生含有水蒸气、硫氧化物、氯化氢等的废气。该废气以若在废气烟囱等中被冷却则冷凝而形成硫酸和盐酸、作为硫酸露点腐蚀和盐酸露点腐蚀已知的方式，对于构成废气流路的钢材引起显著的腐蚀。
[0003]对于这种问题，提出了耐硫酸/盐酸露点腐蚀钢和高耐蚀不锈钢。例如专利文献1～4中提出了添加有Cu、Sb、Co、Cr等的耐硫酸露点腐蚀性优异的钢材。另外，专利文献5中提出了添加有Cr和Ni等的高耐蚀不锈钢。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2001
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164335号公报
[0007]专利文献2：日本特开2003
‑
213367号公报
[0008]专利文献3：日本特开2007
‑
239094号公报
[0009]专利文献4：日本特开2012
‑
57221号公报
[0010]专利文献5：日本特开平7
‑
316745号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]含有Cu、Sb、Cr等的钢材在废气烟囱那样的硫酸腐蚀环境中，发挥优异的耐蚀性。但是，为了使锅炉和焚烧设备长寿命化，期待耐蚀性进一步改善。
[0013]另外，除了废气烟囱之外，对于气化熔融炉、热交换器、气体
‑
气体加热器、脱硫装置、电集尘机等中使用的钢材，特别是传热材料(散热片材料)中使用的钢材，从施工性和生产率的观点考虑，不仅要求耐蚀性、也要求热加工性和冷加工性。
[0014]本专利技术的目的在于，解决上述问题、提供在硫酸腐蚀环境和盐酸腐蚀环境中具有优异的耐蚀性、并且热加工性和冷加工性优异的钢材。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]本专利技术是为了解决上述问题而提出的，主旨在于下述钢材。
[0017](1)一种钢材，其化学组成以质量％计为
[0018]C：0.0010％以上且小于0.010％、
[0019]Si：0.03～0.60％、
[0020]Mn：0.10～1.50％、
[0021]Cu：0.05～0.50％、
[0022]Sb：0.02～0.30％、
[0023]Ni：0.02～0.50％、
[0024]Cr：0.02～0.09％、
[0025]Al：0.005～0.080％、
[0026]N：0.008％以下、
[0027]P：0.025％以下、
[0028]S：0.001～0.015％、
[0029]O：0.0005～0.0035％、
[0030]Mo：0～0.50％、
[0031]W：0～0.50％、
[0032]Sn：0～0.30％、
[0033]As：0～0.30％、
[0034]Co：0～0.30％、
[0035]Bi：0～0.010％、
[0036]Ti：0～0.050％、
[0037]Nb：0～0.10％、
[0038]V：0～0.10％、
[0039]Zr：0～0.050％、
[0040]Ta：0～0.050％、
[0041]B：0～0.010％、
[0042]Ca：0～0.010％、
[0043]Mg：0～0.010％、
[0044]REM：0～0.010％、
[0045]余量：Fe和杂质，
[0046]利用下述(i)式定义的CI为17.0～30.0，
[0047]利用下述(ii)式定义的DI为1.00～3.00，
[0048]利用下述(iii)式定义的Ceq为0.100～0.220，
[0049]钢材中含有MnS和MnS氧化物，最大长度为2.0μm以上的MnS的个数密度小于10.0/mm2，并且最大长度为2.0μm以上的MnS氧化物的个数密度相对于最大长度为2.0μm以上的MnS的个数密度之比为0.10以上，
[0050]CI＝(Cu/64)/(S/32)(i)
[0051]DI＝(Cu/64)/(Ni/59)(ii)
[0052]Ceq＝C+Mn/6+(Cu+Ni)/5+(Cr+Mo+V)/15(iii)
[0053]其中，上述式中的元素符号表示钢材中含有的各元素的含量(质量％)，不含有的情况下代入0。
[0054](2)根据上述(1)所述的钢材，其中，前述化学组成以质量％计含有选自Mo：0.01～0.50％、
[0055]W：0.01～0.50％、
[0056]Sn：0.01～0.30％、
[0057]As：0.01～0.30％、
[0058]Co：0.01～0.30％、和
[0059]Bi：0.001～0.010％中的1种以上。
[0060](3)根据上述(1)或(2)所述的钢材，其中，前述化学组成以质量％计含有选自
[0061]Ti：0.001～0.050％、
[0062]Nb：0.001～0.10％、
[0063]V：0.005～0.10％、
[0064]Zr：0.005～0.050％、
[0065]Ta：0.001～0.050％、和
[0066]B：0.0003～0.010％中的1种以上。
[0067](4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的钢材，其中，前述化学组成以质量％计含有选自
[0068]Ca：0.0005～0.010％、
[0069]Mg：0.0001～0.010％、和
[0070]REM：0.0001～0.010％中的1种以上。
[0071]专利技术的效果
[0072]根据本专利技术，能够提供在酸腐蚀环境中具有良好的耐蚀性、热加工性和冷加工性这两者优异的钢材。
具体实施方式
[0073]本专利技术人等为了解决前述问题，详细调查了钢材的耐蚀性、热加工性、冷加工性，结果得到以下的发现。
[0074]通过本专利技术人等的研究可知，对于含有Cu、Sb的钢的耐蚀性改善而言，在钢中生成CuS是有效的。为了在钢中生成CuS而需要Cu和S，但是S容易形成夹杂物、容易在钢材表面形成腐蚀起点。因此可知，Cu和S的平衡是重要的，需要使利用下述(i)式定义的耐酸性腐蚀指数CI的值处于适当的范围内。
[0075]CI＝(Cu/64)/(S/32)(i)
[0076]另外，Cu虽然对于耐蚀性有效但是产生表面热脆性，超过钢中的固溶极限的Cu在晶界或铁素体表面偏析而成为表面裂纹的原因。通过含有Cu的同时含有Ni，抑制Cu的表面偏析。即，通过同时含有Cu和Ni，维持耐蚀性并且实现表面裂纹的防止。因此对于Cu与Ni的关系进一步进行研究，可知为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钢材，其化学组成以质量％计为C：0.0010％以上且小于0.010％、Si：0.03～0.60％、Mn：0.10～1.50％、Cu：0.05～0.50％、Sb：0.02～0.30％、Ni：0.02～0.50％、Cr：0.02～0.09％、Al：0.005～0.080％、N：0.008％以下、P：0.025％以下、S：0.001～0.015％、O：0.0005～0.0035％、Mo：0～0.50％、W：0～0.50％、Sn：0～0.30％、As：0～0.30％、Co：0～0.30％、Bi：0～0.010％、Ti：0～0.050％、Nb：0～0.10％、V：0～0.10％、Zr：0～0.050％、Ta：0～0.050％、B：0～0.010％、Ca：0～0.010％、Mg：0～0.010％、REM：0～0.010％、余量：Fe和杂质，利用下述(i)式定义的CI为17.0～30.0，利用下述(ii)式定义的DI为1.00～3.00，利用下述(iii)式定义的Ceq为0.100～0.220，钢材中含有MnS和MnS氧化物，最大长度为2.0μm以上的MnS的个数密度小于10.0mm2，并且最大长度为2.0μm以上的MnS氧化物的个数密度相对于最大长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：今村淳子，长泽慎，児玉正行，矢头久齐，鹤田明宏，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：