本发明涉及一种防腐钢及其热处理方法，具体的说是一种箱体用高强度防腐钢及其热处理工艺，属于金属冶炼及处理技术领域。
背景技术：
不锈钢之所以有优良的防锈性和抗腐蚀性，在于不锈钢表面的Cr易与大气中的氧生成Cr2O3的致密钝态氧化膜，将大气中的水气及氧阻绝在外，保护基材不继续受氧化影响而腐蚀，即使材料本身受到外力或化学方式破坏表面，Cr2O3也能迅速再生成。除耐蚀性之外，不锈钢亦具有耐热性、耐高温腐蚀性、高温强度等优点，另一方面不锈钢机械性质虽不如碳钢，但加工硬化现象较碳钢为高，因此常使用加工硬化来达到强度的要求。虽然能达到高强度，但同时也存在许多不足之处，如：晶粒粗大、低温韧性差、晶间腐蚀敏感、耐点蚀性能差、加工性能差等。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种箱体用高强度防腐钢及其热处理工艺，不仅能够提供阀门的足够强度，而且在长期恶劣环境下使用具有耐腐蚀、耐磨损以及热胀冷缩系数小的特点。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：提供一种箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.02-0.04%，Cr:12.5-13.7%，Si：0.25-0.29%，Mn：0.62-0.73%，Ni：0.35-0.42%，Re：0.25-0.29%，Nb：0.17-0.21%，Zr:0.31-0.33%，Se:0.11-0.13%，Ti：0.13-0.15%，Ca：0.35-0.47%，Pd：0.82-0.88%，Co：0.41-0.45%，Mo ：0.13-0.21%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.37-0.42%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：23-28%，Pr：8-12%，Lu：5-7%，Dy：3-6%，Gd：8-12%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.4-4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5.9-6.4%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6-4.9μm，马氏体平均晶粒直径为4.1-4.5μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.1-5.3μm，马氏体平均晶粒直径为6.1-6.5μm。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.02%，Cr:12.5%，Si：0.25%，Mn：0.62%，Ni：0.35%，Re：0.25%，Nb：0.17%，Zr:0.31%，Se:0.11%，Ti：0.13%，Ca：0.35%，Pd：0.82%，Co：0.41%，Mo ：0.13%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.37%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：23%，Pr：8%，Lu：5%，Dy：3%，Gd：8%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.4%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5.9%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6μm，马氏体平均晶粒直径为4.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.1μm，马氏体平均晶粒直径为6.1μm。
前述的箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.03%，Cr:12.9%，Si：0.26%，Mn：0.68%，Ni：0.37%，Re：0.27%，Nb：0.19%，Zr:0.32%，Se:0.12%，Ti：0.14%，Ca：0.38%，Pd：0.85%，Co：0.43%，Mo ：0.19%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.40%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：26%，Pr：10%，Lu：6%，Dy：5%，Gd：10%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.6%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8μm，马氏体平均晶粒直径为4.3μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.2μm，马氏体平均晶粒直径为6.3μm。
前述的箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.04%，Cr: 13.7%，Si：0.29%，Mn：0.73%，Ni：0.42%，Re：0.29%，Nb：0.21%，Zr: 0.33%，Se: 0.13%，Ti：0.15%，Ca：0.47%，Pd：0.88%，Co：0.45%，Mo ：0.21%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.42%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：28%，Pr：12%，Lu：7%，Dy：6%，Gd：12%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.9μm，马氏体平均晶粒直径为4.5μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.3μm，马氏体平均晶粒直径为6.5μm。
一种箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至580-610℃，并保温35-40min，然后用雾化冷却以10-15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到830-850℃，用油冷以8-10℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至980-990℃，保温1-3小时，然后采用水冷，以20-25℃/s的速度冷却至室温，然后再以5-8℃/s的速度加热至650-670℃，保温5-8小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至545-565℃，回火30-40min后，保温2-3min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以23-25℃/s的冷却速率冷却至380-390℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至710-720℃，回火1-3小时，然后空冷至室温即可。
前述的箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至580℃，并保温35min，然后用雾化冷却以10℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到830℃，用油冷以8℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至980℃，保温1小时，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷却至室温，然后再以5℃/s的速度加热至650℃，保温5小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至545℃，回火30min后，保温2min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷却速率冷却至380℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至710℃，回火1小时，然后空冷至室温即可。
前述的箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至595℃，并保温38min，然后用雾化冷却以12℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到840℃，用油冷以9℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至980℃，保温2小时，然后采用水冷，以22℃/s的速度冷却至室温，然后再以7℃/s的速度加热至660℃，保温7小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至550℃，回火35min后，保温3min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷却速率冷却至385℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至715℃，回火2小时，然后空冷至室温即可。
进一步的，前述的箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至610℃，并保温40min，然后用雾化冷却以15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850℃，用油冷以10℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至990℃，保温3小时，然后采用水冷，以25℃/s的速度冷却至室温，然后再以8℃/s的速度加热至670℃，保温8小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至565℃，回火40min后，保温3min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷却速率冷却至390℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至720℃，回火3小时，然后空冷至室温即可。
本发明的有益效果是：合金元素Co、Mo、Cr、Ti可提高马氏体回火抗力，抑制位错亚结构回复；Ni能提高铁素体基体的韧性并能使晶粒细化，可改善钢的塑性和韧性，降低解理倾Co提高Mo2C形核驱动力，促进细小、弥散的含Mo化合物析出；Ni和Co共同作用促进Fe3C和Mo2C形成，进一步增强二次硬化效应；Mo抑制高温回火脆性。Ni-Co-Mo-Me的合理配合，使钢获得良好的强韧性。耐腐蚀钢在低pH 和高Cl-含量的酸性溶液腐蚀环境下，具有优良的耐点蚀、均匀腐蚀性能，母材均匀腐蚀速率在0.3 mm/a左右，焊缝熔合线和母材过渡位置腐蚀台阶深度在10μm以下。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：
实施例1
本实施例提供的一种箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.02%，Cr:12.5%，Si：0.25%，Mn：0.62%，Ni：0.35%，Re：0.25%，Nb：0.17%，Zr:0.31%，Se:0.11%，Ti：0.13%，Ca：0.35%，Pd：0.82%，Co：0.41%，Mo ：0.13%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.37%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：23%，Pr：8%，Lu：5%，Dy：3%，Gd：8%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.4%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为5.9%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.6μm，马氏体平均晶粒直径为4.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.1μm，马氏体平均晶粒直径为6.1μm。
本实施例公开一种箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至580℃，并保温35min，然后用雾化冷却以10℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到830℃，用油冷以8℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至980℃，保温1小时，然后采用水冷，以20℃/s的速度冷却至室温，然后再以5℃/s的速度加热至650℃，保温5小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至545℃，回火30min后，保温2min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以23℃/s的冷却速率冷却至380℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至710℃，回火1小时，然后空冷至室温即可。
实施例2
本实施例提供的一种箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.03%，Cr:12.9%，Si：0.26%，Mn：0.68%，Ni：0.37%，Re：0.27%，Nb：0.19%，Zr:0.32%，Se:0.12%，Ti：0.14%，Ca：0.38%，Pd：0.85%，Co：0.43%，Mo ：0.19%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.40%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：26%，Pr：10%，Lu：6%，Dy：5%，Gd：10%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.6%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8μm，马氏体平均晶粒直径为4.3μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.2μm，马氏体平均晶粒直径为6.3μm。
本实施例的箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至595℃，并保温38min，然后用雾化冷却以12℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到840℃，用油冷以9℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至980℃，保温2小时，然后采用水冷，以22℃/s的速度冷却至室温，然后再以7℃/s的速度加热至660℃，保温7小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至550℃，回火35min后，保温3min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以24℃/s的冷却速率冷却至385℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至715℃，回火2小时，然后空冷至室温即可。
实施例3
本实施例提供的一种箱体用高强度防腐钢，其化学成分的质量百分比为：C：0.04%，Cr: 13.7%，Si：0.29%，Mn：0.73%，Ni：0.42%，Re：0.29%，Nb：0.21%，Zr: 0.33%，Se: 0.13%，Ti：0.15%，Ca：0.47%，Pd：0.88%，Co：0.45%，Mo ：0.21%，S≤0.03%，P≤0.02%，稀土金属：0.42%，余量为Fe；
所述稀土金属的化学成分质量百分比为：Pm：28%，Pr：12%，Lu：7%，Dy：6%，Gd：12%，余量为La；
该防腐钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.4%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.9μm，马氏体平均晶粒直径为4.5μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.3μm，马氏体平均晶粒直径为6.5μm。
本实施例的箱体用高强度防腐钢的热处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将钢材加热至610℃，并保温40min，然后用雾化冷却以15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850℃，用油冷以10℃/s的冷却速度冷却至室温；
步骤2：将钢材放入加热炉中加热至990℃，保温3小时，然后采用水冷，以25℃/s的速度冷却至室温，然后再以8℃/s的速度加热至670℃，保温8小时，然后空冷至室温；
步骤3：对钢材进行两次回火，第一次回火：将拔叉加热至565℃，回火40min后，保温3min，使钢材温度均匀化，之后采用水冷的方式以25℃/s的冷却速率冷却至390℃后，再空冷至室温；
第二次回火：将钢材加热至720℃，回火3小时，然后空冷至室温即可。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。