一种耐海水腐蚀钢板及其制造方法
【专利摘要】一种耐海水腐蚀钢板及其制造方法，属于耐蚀低合金钢【技术领域】。钢板以重量百分比计的化学成分为：C 0.02～0.06％、Si 0.50～0.60％、Mn0.50～0.70％、Cu 0.19～0.22％、Cr1.80～2.10％、Nb 0.02～0.04％、Al 0.04～0.06％、Sn 0.20～0.30％、Sb 0.06～0.10％，P≤0.03％、S≤0.008％，余量为Fe及不可避免的杂质。工艺流程包括：铁水脱硫→转炉顶底复合吹炼→炉外精炼→连铸→热连轧→卷取→精整→检验入库。工艺中控制的主要技术参数为，加热温度:1210～1240℃；终轧温度810-850℃，卷取温度500-540℃。优点在于，经济、实用、成本低。
【专利说明】一种耐海水腐蚀钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于耐蚀低合金钢【技术领域】，尤其涉及一种耐海水腐蚀钢板及其制造方 法，经济、实用、成本低。
【背景技术】
[0002] 21世纪是海洋的世纪。国务院《全国海洋经济发展"十二五"规划》提出，2020年 海洋经济生产总值达到⑶P的12%，2030年达到20万亿。由于海洋环境下码头、浮式平 台、房屋、海洋基础设施是在苛刻的腐蚀性环境下使用，长期遭受海水、海浪、海水微生物等 侵蚀，因此要求材料具有一定的耐蚀性能。耐海水腐蚀钢，迄今已经研制了几十年，目前研 制开发的有美国的Mariner (Ni-Cu-P)系、法国的APS(Cr-Al)、日本的Marilog(Cu-Cr)系等 耐海水腐蚀钢。我国有Cr-Ni系、Cu-P系、Cr-Mo-Al系等10多个品种耐海水腐蚀钢。目前 耐海水腐蚀钢应用范围并不很广，产量也不多，究其原因主要是耐海水腐蚀钢成本较高，同 时其耐腐蚀性能受到一定程度的限制。影响海水腐蚀的因素很多，诸如海水中氧的溶解量、 盐分浓度、温度、流速、海生物、PH值等，这些腐蚀因素不仅对钢在海水不同部位（飞溅带、 潮差带、全浸带、海泥带）的腐蚀影响和腐蚀机理各不相同，而且在不同的海域中，其腐蚀 状况和腐蚀规律也各不相同。目前耐海水腐蚀钢的主要研究方向是研究可兼用于飞溅带和 全浸带的焊接用耐海水腐蚀钢，例如日本研制的MariloyG钢，可兼用于飞溅带和全浸带。 目前我国正在进行南海地区海洋基础设施建设，用于南海地区基础设施建设中的大型结构 件，同时处于飞溅带和全浸带的腐蚀环境，加上南海地区独特的高湿热、强辐射、高Cl-腐 蚀环境，对于耐海水腐蚀钢的耐蚀性能提出了更高的要求。
[0003] 在目前已公开的耐海水腐蚀低合金钢相关文献技术中，日本专利JP56009356， JP07316722, JP11001745和JP08073986等提到的耐海水腐蚀钢种中均含有贵重合金 元素 Ni,生产成本较高，给市场推广应用带来困难。国内文献资料中，CN100460550C， CN101880835A，CN101265555B采用Ni+Cu+Mo或Ni+Cu+Cr合金设计，但同样由于Ni的添加 增加了成本，阻碍了上述钢种的市场推广。CN101041883A和CN101319293B采用Cr+Mo+Al 体系，虽然省去了 Ni,但是该钢中还有贵重金属Mo,造成生产成本较高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种耐海水腐蚀钢板及其制造方法，解决了含Ni、Mo耐蚀 钢生产成本高等问题。本发明提出一种耐蚀性较好的不含Ni、Mo的经济性耐海水腐蚀钢 板。技术方案如下：
[0005] 钢板以重量百分比计的化学成分为：C0. 02?0. 06 %、SiO. 50?0. 60 %、 MnO. 50 ?0. 70 %、CuO. 19 ?0. 22 %、CrL 80 ?2. 10 %、NbO. 02 ?0. 04 %、A10. 04 ? 0· 06%、Sn0. 20 ?0· 30%、Sb0. 06 ?0· 10%，P < 0· 03%、S < 0· 008%，余量为 Fe 及不可 避免的杂质。
[0006] 以下对本发明中所含组分的作用及用量选择作具体说明：
[0007] C:碳可以提高钢的强度，但是碳含量增加不利于耐蚀性，对焊接性和韧性也有不 利影响。因此本发明中C的含量控制在0. 02?0. 06%。
[0008] Si :是炼钢中的脱氧剂，有固溶强化作用，本发明中C的含量控制在0.50? 0· 60%。
[0009] Mn :是钢中有效的固溶强化元素，本发明中Mn的含量控制在0. 50?0. 70%。
[0010] Cu :铜是最为有效的提高耐蚀性的元素之一，普遍应用在耐大气腐蚀钢和耐海水 腐蚀钢中，但是钢中铜含量过高会造成铸坯开裂，因此铜的含量控制在〇. 19?0. 22%。
[0011] Cr :可显著提高钢的耐蚀性能，含量低于0.8%时，耐蚀性提高效果不明显，高于 3 %时，转炉冶炼较为困难，加工性变差，因此本发明中Cr含量控制在1. 80?2. 10%。
[0012] Al :主要作用是脱氧，可以显著提高海洋环境下钢的耐蚀性能，但含量过高会损害 钢的韧性，本发明中Al含量控制在0. 04?0. 06%。
[0013] Sn :可以提1?提1?海洋环境下钢的耐蚀性能，但是含量过1?会损害钢的初性，本发 明中Sn含量控制在0. 20?0. 30 %。
[0014] Sb:在耐硫酸露点腐蚀钢中为主要的耐蚀元素，含量过高会损害钢的韧性，本发明 中发现Sb与Sn协同作用可以显著提高海洋环境下钢的耐蚀性能，本发明中Sn含量控制在 0· 06 ?0· 10%。
[0015] S :严重恶化钢的耐蚀性能，其含量控制在< 0. 008%。
[0016] P :提高钢的耐蚀性，但是不利于焊接性和韧性，含量控制在彡0. 03%。
[0017] 具体生产工艺流程包括：铁水脱硫一转炉顶底复合吹炼一炉外精炼一连铸一热连 轧一卷取一精整一检验入库。在工艺中控制的主要技术参数如下：
[0018] 加热温度：1210?1240°C ;终轧温度810-850°C，卷取温度500-540°C。
[0019] 本发明的优点在于：目前制约耐海水腐蚀钢的发展和运用最大的障碍就是其生产 成本过高,本发明添加的合金元素没有贵重金属,采用较高含量的Cr,复合添加 Sn和Sb,适 量的A1，大幅度提高耐海水腐蚀钢的耐蚀性能，同时生产成本仅比普碳钢高600元/吨左 右，有利于推广使用。
[0020] 具体实施方法
[0021] 下面结合具体实施实例对本发明的低成本耐海水腐蚀钢作进一步说明：
[0022] 实施例1
[0023] 表1为本发明钢和对比钢的化学成分。表2为本发明钢和对比钢在2%氯化钠溶液 中的周期浸润加速腐蚀试验结果。本发明钢在氯化钠溶液中进72小时周浸试验，腐蚀速率 为碳钢的46. 0%。与含有Cu、Ni、Cr的Corten B耐蚀低合金钢相比，腐蚀速率为CortenB 的78. 6%。与对比钢4和5相比，复合添加 Sn和Sb比单一添加 Sn的钢耐蚀性更好。
[0024] 本发明钢的屈服强度Rpa2为377MPa，抗拉强度Rm为582MPa，延伸率为25. 5%，具 有良好的机械性能。
[0025] 表1本发明钢和对比钢的化学成分
[0026]
【权利要求】
1. 一种耐海水腐蚀钢板，其特征在于，钢板以重量百分比计的化学成分为：C 0.02? 0. 06%、Si 0. 50 ?0. 60%、MnO. 50 ?0. 70%、Cu 0. 19 ?0. 22%、Crl. 80 ?2. 10%、Nb 0. 02 ?0.04%、A1 0.04 ?0.06%、SnO. 20 ?0.30%、Sb 0.06 ?0.10%，P 彡 0.03%、 S < 0.008%，余量为Fe及不可避免的杂质。
2. -种权利要求1所述的耐海水腐蚀钢板的制造方法，工艺流程包括：铁水脱硫一 转炉顶底复合吹炼一炉外精炼一连铸一热连轧一卷取一精整一检验入库；其特征在于， 在工艺中控制的技术参数为：加热温度1210?1240°C ;终轧温度810-850°C，卷取温度 500-540。。。
【文档编号】C22C38/60GK104404397SQ201410713688
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】刘清友, 汪兵, 陈小平, 贾书君 申请人:钢铁研究总院