本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板及其生产方法。
背景技术：
在冶金、电力、石油和化工等以煤或重油为主要燃料的烟气处理系统中硫酸露点腐蚀会对其设备造成极大的破坏。可采用非金属涂料在一定程度上避免构件的大气腐蚀和硫酸露点腐蚀。但施工难度大，同时影响换热效率。解决这一问题的最理想方案就是在大气腐蚀和硫酸露点腐蚀环境下使用具有大气腐蚀和耐硫酸露点腐蚀性能的钢材。
目前，耐硫酸露点腐蚀钢主要以cr–cu–sb系成分为主。如专利公开号cn1490427a披露的用于无缝钢管制造的09crcusb；专利公开号为cn101892439a、cn101831598a、cn101736202a披露的cr–cu–sb系耐硫酸露点腐蚀用钢成分及钢卷的制造方法。在这一成分体系中，sb元素是主要提高钢材的耐硫酸露点腐蚀性能的元素，但是含cu的钢中加入sb会进一步恶化其热脆性能，易导致钢坯表面和热轧钢材的表面产生网状裂纹。而且，上述专利申请公开的耐硫酸露点腐蚀钢材的屈服强度（包括235mpa、315mpa和345mpa级），该专利中耐硫酸露点腐蚀钢材的屈强比（屈服强度/抗拉强度）过高约为0.87，在有抗震和变形要求而需要钢材具有高屈服强度的同时具有低屈强比（抗震要求钢材的屈强比在0.80以下）的应用中无法满足要求。
因此开发纯净度高，屈强比低，常温冲击韧性及耐硫酸露点腐蚀性能优良，具有良好综合性能和焊接性能的薄钢板，应用前景广阔，具有较大的社会效益和经济效益。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板；本发明还提供了一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板，所述薄钢板化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.11～0.14%，si：0.35～0.50%，mn：0.80～0.90%，p≤0.008%，s≤0.002%，al：0.020～0.040%，cr：0.65～0.85%，cu：0.35～0.45%，ca：0.0015～0.0030%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述薄钢板厚度为8～35mm。
本发明所述薄钢板力学性能：屈服强度345mpa～400mpa，抗拉强度480mpa～520mpa，屈强比0.72～0.80，常温冲击功平均250～300j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率5.60～5.80mg/cm2h。
本发明还提供了一种低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序；所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺，单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%，轧制完成后，8mm≤d≤15mm厚钢板采用空冷，15mm＜d≤35mm厚钢板采用水冷，其中d为成品钢板厚度。
本发明所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050～1100℃，终轧温度为920～950℃，单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%。
本发明所述轧制工序，第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为870～910℃，终轧温度为800～860℃，单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%。
本发明所述轧制工序，轧制完成后，8mm≤d≤15mm厚钢板采用空冷；15mm＜d≤35mm厚钢板采用水冷，以10～15℃/s的冷却速度冷却至600～650℃，其中d为成品钢板厚度。
本发明所述冶炼工序，钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在15.80～16.20kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间≥15min，渣中al2o3的含量为20～35%，渣中feo含量为10～15%，精炼结束留渣量9.80～10.20kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量100～150l/min，后10min氩气流量30～50l/min；大包温度≥1580℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.5～1.8kg/t钢的铝线和4.5～5.5kg/t钢的si-ca线，再加入1.5～2.0kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度≤66pa，真空保持时间≥20min。
本发明所述加热工序，连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1210～1230℃，总加热时间≥11min/mm。
本发明所述连铸工序，将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为380～400a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度10～20℃，拉坯速度为0.80～1.00min/mm。
本发明各组分及含量的作用机理如下：
碳：碳是稳定奥氏体的元素，随着碳含量增加容易出现碳化物偏析，造成偏析区的硬度与周围组织出现差异，导致耐腐蚀削弱。
硅：以固溶强化形式提高钢的强度，而且有利于钢的耐腐蚀性能。
锰：是对钢的强化有效的元素。起固溶强化作用以弥补钢中因c含量降低而引起的强度损失。当钢中mn含量低于0.8%时，无法充分发挥强度确保的作用，但当mn含量过高时耐蚀性变差。
铜：提高钢材耐腐蚀性能的基本元素，可以促进钢产生阳极钝化，从而降低钢的腐蚀速度，cr和cu、si元素配合使用能显著提高钢的耐腐蚀性能。因
为cr和ni的电极电位较低，具有钝化倾向，与cu配合使用效果更明显，能明显提高钢的耐蚀性能。
磷、硫：为钢中的夹杂物，易形成偏析、夹杂等缺陷，虽然s对硫酸露点腐蚀性能起到一定的作用，但是作为杂质元素会给钢板的韧性以及热加工带来不良的影响，应应尽量减少其含量。
钙：与硫酸作用形成难熔性的硫酸盐caso4，在金属表面沉积，有利于修复金属表面的钝化膜，起到阻止钢材表面被大气和硫酸进一步腐蚀，从而起到耐腐蚀的作用。
本发明低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板产品性能检测方法标准参考gb/t228、gb229；产品耐硫酸露点腐蚀性能检测方法标准参考jb/t7901。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明薄钢板钢质更纯净，p≤0.008%，s≤0.002%。2、本发明薄钢板力学性能：屈服强度345～400mpa，抗拉强度480～520mpa，屈强比0.72～0.80，常温冲击功平均250～300j。3、本发明薄钢板耐硫酸露点腐蚀性能优良，腐蚀速率5.60～5.80mg/cm2h。4、本发明薄钢板厚度为8～35mm。5、本发明薄钢板与较常用的09crcusb钢相比，没有加入恶化其热脆性能的元素sb，有利于钢材的热加工性能，同时加入易于生成caso4的ca元素，通过生成caso4有效地对钢材表面耐蚀钝化膜进行修复以提高其耐腐蚀性能，在保证了钢材热加工性能的同时不降低其耐硫酸露点腐蚀性能，与09crcusb钢相比，相似耐硫酸露点腐蚀性能条件下屈强比低、冲击韧性优良。6、本发明是热轧钢板，现有的技术中耐硫酸露点腐蚀用钢板均为板卷，板卷的厚度和宽度均受限于板卷的制造设备和工艺，板卷很难做宽做厚，板卷通常厚度≤25mm、宽度≤2000mm，钢板的厚度和宽度均受影响，而热轧钢板则不受宽度和厚度的影响，本发明中涉及钢板可以按照实际需求做到更宽更厚，因而其应用范围也更加广泛，同时也方便下游用户的再次加工。7、本发明薄钢板屈强比低，常温冲击韧性和耐硫酸露点腐蚀性能优良，能够满足行业对低屈强比、高韧性、耐硫酸露点腐蚀钢的要求，具有良好综合性能和焊接性能，可广泛用于制作耐酸耐腐蚀环境的技术结构件等领域，如电力行业的烟道、烟囱等结构件，化工行业的锅炉预热器和省煤器等设备，应用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.11%，si：0.38%，mn：0.81%，p：0.007%，s：0.001%，al：0.030%，cr：0.67%，cu：0.38%，ca：0.0020%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在15.9kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间25min，渣中al2o3的含量为25%，渣中feo含量为10%，精炼结束留渣量9.9kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量130l/min，后10min氩气流量45l/min；大包温度1590℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.6kg/t钢的铝线和5.0kg/t钢的si-ca线，再加入1.5kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度66pa，真空保持时间25min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为385a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度13℃，拉坯速度为0.90min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1220℃，总加热时间为11min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050℃，终轧温度为920℃，单道次压下率为10%，累计压下率为40%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为900℃，终轧温度为850℃，单道次压下率为12%，累计压下率为45%；轧制完成后，采用空冷冷却。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度382mpa，抗拉强度520mpa，屈强比0.73，常温冲击功平均为270j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.75mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
实施例2
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为12mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12%，si：0.35%，mn：0.85%，p：0.006%，s：0.001%，al：0.038%，cr：0.70%，cu：0.40%，ca：0.0021%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在16kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间23min，渣中al2o3的含量为30%，渣中feo含量为11%，精炼结束留渣量10.10kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量150l/min，后10min氩气流量50l/min；大包温度1580℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.65kg/t钢的铝线和5.3kg/t钢的si-ca线，再加入2.0kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度66pa，真空保持时间25min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为390a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度15℃，拉坯速度为0.95min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1220℃，总加热时间为11min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度为920℃，单道次压下率为12%，累计压下率为40%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为900℃，终轧温度为860℃，单道次压下率为11%，累计压下率为40%；轧制完成后，采用空冷冷却。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度387mpa，抗拉强度515mpa，屈强比0.75，常温冲击功平均为250j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.70mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
实施例3
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为25mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12%，si：0.35%，mn：0.85%，p：0.007%，s：0.001%，al：0.040%，cr：0.71%，cu：0.41%，ca：0.0022%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在16.10kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间15min，渣中al2o3的含量为27%，渣中feo含量为11%，精炼结束留渣量9.90kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量145l/min，后10min氩气流量35l/min；大包温度1595℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.7kg/t钢的铝线和5.2kg/t钢的si-ca线，再加入1.6kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度64pa，真空保持时间20min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为395a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度13℃，拉坯速度为0.90min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1210℃，总加热时间为12min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1100℃，终轧温度为950℃，单道次压下率为10%，累计压下率为30%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为870℃，终轧温度为800℃，单道次压下率为30%，累计压下率为50%；轧制完成后，采用水冷冷却，以10℃/s的冷却速度冷却至650℃。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度382mpa，抗拉强度516mpa，屈强比0.74，常温冲击功平均为260j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.74mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
实施例4
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为35mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12%，si：0.35%，mn：0.85%，p：0.006%，s：0.001%，al：0.035%，cr：0.75%，cu：0.42%，ca：0.0022%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在15.80kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间27min，渣中al2o3的含量为28%，渣中feo含量为10%，精炼结束留渣量10.20kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量135l/min，后10min氩气流量45l/min；大包温度1585℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.65kg/t钢的铝线和5.0kg/t钢的si-ca线，再加入1.8kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度63pa，真空保持时间30min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为390a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度13℃，拉坯速度为0.90min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1230℃，总加热时间为13min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1065℃，终轧温度为940℃，单道次压下率为30%，累计压下率为50%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为910℃，终轧温度为850℃，单道次压下率为12%，累计压下率为35%；轧制完成后，采用水冷冷却，以12℃/s的冷却速度冷却至650℃。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度395mpa，抗拉强度510mpa，屈强比0.77，常温冲击功平均为260j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.68mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
实施例5
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为15mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.14%，si：0.50%，mn：0.80%，p：0.008%，s：0.002%，al：0.020%，cr：0.65%，cu：0.45%，ca：0.0015%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，渣量在16.20kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间15min，渣中al2o3的含量为20%，渣中feo含量为15%，精炼结束留渣量9.80kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量100l/min，后10min氩气流量30l/min；大包温度1595℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.5kg/t钢的铝线和4.5kg/t钢的si-ca线，再加入1.7kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度60pa，真空保持时间23min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为380a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度10℃，拉坯速度为1.00min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1215℃，总加热时间为12.5min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1070℃，终轧温度为930℃，单道次压下率为20%，累计压下率为42%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为890℃，终轧温度为860℃，单道次压下率为10%，累计压下率为30%；轧制完成后，采用空冷冷却。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度348mpa，抗拉强度483mpa，屈强比0.72，常温冲击功平均为265j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.60mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
实施例6
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板厚度为30mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.13%，si：0.40%，mn：0.90%，p：0.005%，s：0.001%，al：0.030%，cr：0.85%，cu：0.35%，ca：0.0030%，余量为fe和不可避免的杂质。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：钢水先经初炼炉冶炼，送入lf精炼炉精炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱p，16.20kg/t钢，渣料少量多批加入，白渣气氛保持时间18min，渣中al2o3的含量为35%，渣中feo含量为13%，精炼结束留渣量10.20kg/t钢，lf炉吹氩搅拌，前15min氩气流量100l/min，后10min氩气流量40l/min；大包温度1600℃时吊包vd炉真空处理，精炼过程中向钢液中先喂入1.8kg/t钢的铝线和5.5kg/t钢的si-ca线，再加入1.9kg/t钢的电石脱氧剂，真空处理时真空度55pa，真空保持时间27min；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌，电磁搅拌电流为400a、5hz，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度20℃，拉坯速度为0.80min/mm；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1225℃，总加热时间为11.5min/mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度为940℃，单道次压下率为15%，累计压下率为40%；第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度为900℃，终轧温度为840℃，单道次压下率为13%，累计压下率为35%；轧制完成后，采用水冷冷却，以15℃/s的冷却速度冷却至600℃。
本实施例低屈强比高韧性耐硫酸露点腐蚀用薄钢板的力学性能：屈服强度395mpa，抗拉强度494mpa，屈强比0.80，常温冲击功平均为280j；耐硫酸露点腐蚀性能：腐蚀速率为5.80mg/cm2h，与09crcusb（腐蚀速率为5.65mg/cm2h）相比腐蚀速率相当。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。