一种耐尿素及汽车尾气腐蚀的经济型不锈钢及其制造方法，其成分重量百分比为：C≤0.020%，Si≤0.60%，Mn≤0.80%，Cr16.0～19.0%，Mo0.4～1.2%，P≤0.040%，S≤0.005%，N≤0.015%，18.5%≤Cr+3Mo+Nb≤22%，C+N≤0.025%，Ca0.0010～0.0050%，Al≤0.05%；Nb、Ti中一种以上，余Fe和不可避免杂质。通过电炉冶炼、AOD、VOD精炼，经连铸获得连铸坯，再经热轧、酸洗、冷轧及退火酸洗等工序。本发明专利技术可针对国四排放标准带来的商用车排放净化系统设计变更，净化尿素喷淋系统壳体材料需要满足400～600℃的高温及尿素共同的腐蚀环境条件；具有和SUS304相当的耐高温和尿素腐蚀性能，同时，材料具有铁素体面心结构，从而具有低的热膨胀系数。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，其成分重量百分比为：C≤0.020%，Si≤0.60%，Mn≤0.80%，Cr16.0～19.0%，Mo0.4～1.2%，P≤0.040%，S≤0.005%，N≤0.015%，18.5%≤Cr+3Mo+Nb≤22%，C+N≤0.025%，Ca0.0010～0.0050%，Al≤0.05%；Nb、Ti中一种以上，余Fe和不可避免杂质。通过电炉冶炼、AOD、VOD精炼，经连铸获得连铸坯，再经热轧、酸洗、冷轧及退火酸洗等工序。本专利技术可针对国四排放标准带来的商用车排放净化系统设计变更，净化尿素喷淋系统壳体材料需要满足400～600℃的高温及尿素共同的腐蚀环境条件；具有和SUS304相当的耐高温和尿素腐蚀性能，同时，材料具有铁素体面心结构，从而具有低的热膨胀系数。【专利说明】
本专利技术涉及不锈钢
，特别涉及。
技术介绍
近年我国汽车工业飞速发展，包括汽车尾气排放在内的环境污染日益严重。传统商用车包括重卡在内的大吨位车的排放已经引起高度重视。随着国家环保要求的提高，商用重卡汽车的排放等级从目前的国三提高到国四。传统的国三排放要求，不需要将发动机排放的有害气体进行处理，一般直接外排。当从国三提高到国四排放要求时，排放等级提高从技术层面考虑，需要在原排放系统中增加一个尾气净化转化装置。该装置使用温度在400~60(TC，通过喷淋尿素(浓度在3%~4%)，并在高温作用下尿素可以分解形成NH3,与发动机燃烧产物中的有毒有害气体如NOx发生反应，形成N2和H2O的无污染产物，达到环境保护的目的。高温环境并存在耐尿素的条件下传统材料使用奥氏体不锈钢如SUS304 (18Cr — 8Ni)。但该不锈钢由于含有高成本及稀缺资源Ni，大大增加了零部件的制造成本，同时，该不锈钢为奥氏体不锈钢，汽车零部件不间断运行会导致零部件的热胀冷缩发生，系统中的附加零件如起到净化作用的陶瓷内胆等会因热胀冷缩引起不锈钢壳体的尺寸变化，陶瓷内胆会受力破碎导致失效。因此需要开发一种制造成本相对较低，同时其不锈钢具备与SUS304不锈钢相当的耐尿素腐蚀性能和低的热膨胀系数。除此之外，该尿素处理装置一般会安装在车体的外边，在汽车运行特别是在冬季北方地区，因为采用撒盐除雪的高速公路等运行中，还要考虑其外部的耐氯离子腐蚀要求。传统的SUS304不锈钢的的成分为:C≤0.07%, Si≤1.0%, Mn≤2.0%,Cr 17.5-19.5%, Ν?8.0-10.5%, P ≤ 0.045%, S ≤ 0.015%, N ≤ 0.11% ;其力学性能为:屈服强度(MPa)≤230，抗拉强度(MPa)≤540，延伸率(%)≤45。传统采用SUS304的Cr 一 Ni不锈钢，由于含有昂贵的金属镍，导致材料的制造成本较高。在化肥行业的尿素环境中也采用AISI304不锈钢(美标，相当于SUS304不锈钢)之外，还有如日本专利特开2007 — 113484 (相当于SUS304，18Cr — 8Ni)和日本专利特开2003 - 301241 (双相不锈钢25Cr — 6Ν? 一 2Mo 一 2W)所公开的不锈钢。前者主要用于尿素的储存装置，后者用于尿素的制造装置。另外，专利号W02010/010816A1公开的不锈钢材料也是用于尿素的储存装置替代SUS304不锈钢材料，降低成本，最高使用温度在60°C，并不是用于尾气净化喷淋分解系统。上述公开的不锈钢均未满足使用温度400~600°C及尿素喷淋净化系统的服役环境条件。
技术实现思路
本专利技术涉及不锈钢
，特别涉及。
技术介绍
近年我国汽车工业飞速发展，包括汽车尾气排放在内的环境污染日益严重。传统商用车包括重卡在内的大吨位车的排放已经引起高度重视。随着国家环保要求的提高，商用重卡汽车的排放等级从目前的国三提高到国四。传统的国三排放要求，不需要将发动机排放的有害气体进行处理，一般直接外排。当从国三提高到国四排放要求时，排放等级提高从技术层面考虑，需要在原排放系统中增加一个尾气净化转化装置。该装置使用温度在400~60(TC，通过喷淋尿素(浓度在3%~4%)，并在高温作用下尿素可以分解形成NH3,与发动机燃烧产物中的有毒有害气体如NOx发生反应，形成N2和H2O的无污染产物，达到环境保护的目的。高温环境并存在耐尿素的条件下传统材料使用奥氏体不锈钢如SUS304 (18Cr — 8Ni)。但该不锈钢由于含有高成本及稀缺资源Ni，大大增加了零部件的制造成本，同时，该不锈钢为奥氏体不锈钢，汽车零部件不间断运行会导致零部件的热胀冷缩发生，系统中的附加零件如起到净化作用的陶瓷内胆等会因热胀冷缩引起不锈钢壳体的尺寸变化，陶瓷内胆会受力破碎导致失效。因此需要开发一种制造成本相对较低，同时其不锈钢具备与SUS304不锈钢相当的耐尿素腐蚀性能和低的热膨胀系数。除此之外，该尿素处理装置一般会安装在车体的外边，在汽车运行特别是在冬季北方地区，因为采用撒盐除雪的高速公路等运行中，还要考虑其外部的耐氯离子腐蚀要求。传统的SUS304不锈钢的的成分为:C≤0.07%, Si≤1.0%, Mn≤2.0%,Cr 17.5-19.5%, Ν?8.0-10.5%, P ≤ 0.045%, S ≤ 0.015%, N ≤ 0.11% ;其力学性能为:屈服强度(MPa)≤230，抗拉强度(MPa)≤540，延伸率(%)≤45。传统采用SUS304的Cr 一 Ni不锈钢，由于含有昂贵的金属镍，导致材料的制造成本较高。在化肥行业的尿素环境中也采用AISI304不锈钢(美标，相当于SUS304不锈钢)之外，还有如日本专利特开2007 — 113484 (相当于SUS304，18Cr — 8Ni)和日本专利特开2003 - 301241 (双相不锈钢25Cr — 6Ν? 一 2Mo 一 2W)所公开的不锈钢。前者主要用于尿素的储存装置，后者用于尿素的制造装置。另外，专利号W02010/010816A1公开的不锈钢材料也是用于尿素的储存装置替代SUS304不锈钢材料，降低成本，最高使用温度在60°C，并不是用于尾气净化喷淋分解系统。上述公开的不锈钢均未满足使用温度400~600°C及尿素喷淋净化系统的服役环境条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，可针对国四排放标准带来的商用车排放净化系统设计变更，净化尿素喷淋系统壳体材料需要满足400~600°C的高温及尿素共同的腐蚀环境条件；具有和SUS304相当的耐高温和尿素腐蚀性能，同时，该材料具有铁素体面心结构，从而具有低的热膨胀系数。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是:为了获得与SUS304相当的耐腐蚀性能，本专利技术钢采用低碳氮设计路线，如C≤0.020%, N≤0.015%，C+N ≤ 0.025%，可以通过控制杂质元素含量提高耐腐蚀性，合金Cr控制在16.0~19.0%，并添加Mo元素可以进一步提高抗氯离子(冬季撒盐除雪带来的外部氯离子等)腐蚀能力及抗高温氧化腐蚀性能。同时，通过添加稳定化元素Nb，Ti，降低钢中总氧含量及采用Ca处理(0.0010~0.0050%)不仅可以稳定杂质元素碳和氮，同时，通过控制冶炼钢水较低的氧含量(< 50ppm)及Ca处理可以有效改本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐尿素及汽车尾气腐蚀的经济型不锈钢，其成分重量百分比：C≤0.020%，Si≤0.60%，Mn≤0.80%，Cr：16.0～19.0%，Mo0.4～1.2%，且，18.5%≤Cr+3Mo+Nb≤22%，P≤0.040%，S≤0.005%，N≤0.015%，C+N≤0.025%，Ca：0.0010～0.0050%，Al≤0.05%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；且，Nb和Ti中的一种或一种以上作为稳定化元素，添加总量为：Nb单稳定：0.10%≤0.5Nb≤0.20%；Ti单稳定：0.15%≤Ti，且8×（C+N）≤Ti≤0.30%；Nb，Ti双稳定；10（C+N）≤0.5Nb+Ti≤15(C+N)；Nb/Ti=0.70?1.5；Nb+Ti≤0.40%；杂质元素Ni≤0.3%，Cu≤0.3%，O≤0.0050%，其它杂质元素总量低于0.05%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毕洪运，李鑫，张志霞，翟瑞银，刘春粟，常锷，
申请(专利权)人：宝钢不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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