耐硫酸腐蚀性优良的钢及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种对冷凝后的硫酸具有优良的耐腐蚀性的钢及其制造方法。具有优良的耐硫酸腐蚀性的钢按重量计包括以下组分：Ｃ，０．１５％或更低；Ｓｉ，１．０％或更低；Ｍｎ，２．０％或更低；Ｓ，０．０３％或更低；Ｐ，０．０２％或更低；Ａｌ，０．０１％至０．１％；Ｃｕ，０．２％至１．０％；Ｃｏ，０．０２％至０．１％；Ｃｒ，０．１％至１．０％；Ｎｉ，０．１％或更低；Ｎｂ，０．０２％至０．１％，余量为Ｆｅ和其它不可避免的杂质。因此，所述钢可具有多边形铁素体，或者具有从由针状铁素体、贝氏体铁素体和贝氏体的低温结构组成的组中选择的至少一种。另外，包含低温结构的钢表现出在从室温到５０００Ｃ的宽温度范围中的优良的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有耐硫酸腐蚀性的钢及其制造方法，所述钢被用作发电厂锅炉中的管道、空气预热器、锅炉管和它们的组成部件的材料，更具体地说，涉及一种具有耐硫酸腐蚀性的钢及其制造方法，所述钢能够在低温度-硫酸浓度区域中通过提高耐硫酸腐蚀性来延长设备的寿命。
技术介绍
当燃烧含硫燃料时，在废气中形成SOX，然后SOX与废气中的水分发生化学反应而形成硫酸。当废气被冷却到硫酸的露点(大约160℃)时，硫酸冷凝到在钢的表面上，因此钢被冷凝后的硫酸严重地腐蚀。火电厂的设备中在200℃或200℃以下的低温范围下使用的材料要求具有优良的特性(例如耐硫酸腐蚀性)，而且当所述材料的力学性能满足传统低合金钢的要求时，所述材料可被用于传统的低合金钢。然而，在200℃或200℃以上的温度下工作的锅炉管道或空气预热器，除了要求耐硫酸腐蚀性优良之外，还要求优良的高温拉伸性能。 通常，已经开发了通过向钢中添加铜(Cu)和其它耐腐蚀合金的组合确保耐腐蚀性的各种钢，本领域公知的典型技术包括第2001-010931号、第2003-0047470号和第2003-0047469号韩国专利特许公开，以及第2002-327236号日本专利特许公开。 第2001-010931号韩国专利特许公开披露了一种通过添加Cu-Co复合物来提高耐硫酸腐蚀性的技术。第2003-0047470号韩国专利特许公开披露了一种通过分别将Cr和Ni添加到Cu-Co钢中来提高耐腐蚀性并改善表面缺陷的技术，第2003-0047469号韩国专利特许公开披露了一种通过将Nb添加到Cu-Co钢中来确保强度的技术。在上面的公开中，Cu-Co钢体系具有提高了的耐硫酸腐蚀性，但是该体系要求在低温低浓度条件下的耐硫酸腐蚀性，因此仍然要进一步改善Cu-Co钢体系的物理性能。另外，Cu-Co钢体系中的组分的力学性能不足以应用到高温环境，这使其难以安装在锅炉管道、空气预热器等中。 第2002-327236号日本专利特许公开披露了一种通过将诸如Cu-Cr-(Ti、Nb、V、Mo、W等)的合金组分添加到钢来使力学性能适于应用在高温下的钢，但是该钢的问题在于在低温度-硫酸浓度范围内的耐腐蚀特性劣化。
技术实现思路
技术问题 本专利技术的一方面提供了一种钢，所述钢在低温-低浓度范围下具有更加提高了的耐硫酸腐蚀性和优良的强度。 本专利技术的另一方面提供了一种高温高强度钢及其制造方法，所述钢在从室温到500℃的温度范围下具有优良的力学性能。 技术方案 根据本专利技术的一方面，提供一种在低温-低浓度范围下具有优良的耐硫酸腐蚀性的钢，所述钢按重量计包括以下组分C，0.15％或更低；Si，1.0％或更低；Mn，2.0％或更低；S，0.03％或更低；P，0.02％或更低；Al，0.01％至0.1％；Cu，0.2％至1.0％；Co，0.02％至0.1％；Cr，0.1％至1.0％；Ni，0.1％或更低；Nb，0.02％至0.1％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。 根据本专利技术的另一方面，提供一种具有耐硫酸腐蚀性的高温高强度钢，所述钢按重量计包括以下组分C，0.15％或更低；Si，1.0％或更低；Mn，2.0％或更低；S，0.03％或更低；P，0.02％或更低；Al，0.01％至0.1％；Cu，0.2％至1.0％；Co，0.02％至0.1％；Cr，0.1％至1.0％；Ni，0.1％或更低；Nb，0.02％至0.1％，余量为Fe和其它不可避免的杂质，其中，所述钢具有从由针状铁素体、贝氏体铁素体和贝氏体的低温结构组成的组中选择的至少一种。 根据本专利技术的又一方面，提供一种用于制造具有耐硫酸腐蚀性的高温高强度钢的方法，所述方法包括以下步骤对按重量计包括以下组分的钢进行热轧C，0.15％或更低；Si，1.0％或更低；Mn，2.0％或更低；S，0.03％或更低；P，0.02％或更低；Al，0.01％至0.1％；Cu，0.2％至1.0％；Co，0.02％至0.1％；Cr，0.1％至1.0％；Ni，0.1％或更低；Nb，0.02％至0.1％，余量为Fe和其它不可避免的杂质；加速冷却钢；在500℃至660℃的温度下卷取钢，使得所述钢可具有低温结构。 在根据本专利技术的钢中，Mn的含量可以在按重量计1.51％到2.0％的范围内。另外，根据本专利技术的具有耐硫酸腐蚀性的高温高强度钢还可包含钒(V)。 根据本专利技术的具有耐硫酸腐蚀性的高温高强度钢可包含按重量计为20％或更多的从由针状铁素体、贝氏体铁素体和贝氏体组成的组中选择的至少一种低温结构。 对于根据本专利技术的钢，优选地，诸如Mn、Cr、Ni和Nb的组分满足下式。 有益效果 根据本专利技术的钢可用于提高在低温度-硫酸浓度范围下的耐腐蚀性，还可提高在室温和高温下的强度。 附图说明 图1和图2是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的专利技术的钢的根据卷取温度的微结构的照片。这里，在图1的情况下，在高温下卷取专利技术的钢；在图2的情况下，在低温下卷取专利技术的钢。 具体实施例方式 在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。 为了提高在钢易于腐蚀的低温度-硫酸浓度范围下诸如耐腐蚀性和强度的物理性能，在用于制备Cu-Co组分体系中的最适宜组成的研究过程中设计了本专利技术。对于本专利技术，在Cu-Co组分体系中添加增加后的含量为按重量计大约2.0％的Mn，以提高具有耐硫酸腐蚀性的钢的强度性能。为了防止由于添加Mn而使耐腐蚀性降低，在添加Nb的同时，将Ni的上限调节为按重量计0.1％或更低，并将Cr的含量调节为按重量计0.1％至1.0％。与含有本领域公知的Cu-Co组分体系的具有耐硫酸腐蚀性的钢不同，通过统计地控制诸如Mn、Nb、Cr和Ni的组分的含量，根据本专利技术的钢具有改善了的物理性能，例如，在低温度-硫酸浓度范围下的耐腐蚀性和强度。为了解决关于由在Cu-Co组分体系中添加Cu而造成的表面缺陷的问题，需要添加含量为按重量计0.1％或更多的Ni，然而，在根据本专利技术的添加Nb-Cr的钢中不出现表面缺陷，而且当添加含量为按重量计0％至1.0％的Ni时，添加Nb-Cr的钢的耐腐蚀性提高。 另外，本专利技术的特征还在于当设计为包含上述组分的钢经过加速冷却和低温卷取工艺时，所述钢具有进一步提高的在高温下的强度。也就是说，沉淀强化效应和低温结构的形成使得根据本专利技术的钢提高了在高温下的强度。 优选地，碳(C)的含量为按重量计0.15％或更低。 当碳(C)的含量超过按重量计0.15％时，耐硫酸腐蚀性和焊接特性会劣化，这导致在本专利技术中使用的设备的寿命缩短，并增加了产生缺陷的可能性。因此，优选地，以按重量计0.15％或更低的含量添加碳(C)。 优选地，硅(Si)的含量为按重量计1.0％或更低。 硅(Si)是主要添加的用来提高钢的强度的元素。然而，当硅(Si)的含量超过按重量计1.0％时，钢在低温度-硫酸浓度范围下的耐腐蚀性会劣化。因此，优选地，以按重量计1.0％或更低的含量添加硅(Si)。 优选地，锰(Mn)的含量为按重量计2.0％或更低。 通常添加锰(Mn)用来防止由溶解硫(S)导致的热脆性，这是通过使传统钢中的溶解硫(S)以硫化锰的形式沉淀来实现的。在本专利技术的情况下，还添加锰(Mn)用来防止热脆性并提高在室温和高温下的钢强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有优良的耐硫酸腐蚀性的钢，所述钢按重量计包括以下组分：Ｃ，０．１５％或更低；Ｓｉ，１．０％或更低；Ｍｎ，２．０％或更低；Ｓ，０．０３％或更低；Ｐ，０．０２％或更低；Ａｌ，０．０１％至０．１％；Ｃｕ，０．２％至１．０％；Ｃｏ，０．０２％至０．１％；Ｃｒ，０．１％至１．０％；Ｎｉ，０．１％或更低；Ｎｂ，０．０２％至０．１％；余量为Ｆｅ和其它不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀姬，郑琪朝，金教星，金在翼，金圣焕，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]