首页 / 专利库 / 专利权 / 专利合作条约 / 第I章 / 国际申请 / 请求书 / 保护类型 / 专利 / 一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺

一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺

阅读:776发布:2020-10-07

专利汇可以提供一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 专利 申请 公开了一种耐低温 腐蚀 的管材,主要包括如下 质量 百分数的成分,C为1.2‑2.0%、Cr为22‑24%、Nb、Ti总共为0.4‑0.6%、Mo为0.1‑0.4%,其余为Fe。本 发明 还提供了上述耐低温腐蚀的管材的制备工艺,包括电炉 冶炼 、VOD 真空 炉冶炼、 热处理 、热 挤压 和 冷轧 步骤,本发明的管材的抗 氧 化性、抗低温腐蚀性以及 耐磨性 等性能优异。,下面是一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺专利的具体信息内容。

1.一种耐低温腐蚀的管材,其特征在于,主要包括如下质量百分数的成分,C为1.2-
2.0%、Cr为22-24%、Nb、Ti总共为0.4-0.6%、Mo为0.1-0.4%,其余为Fe;所述Nb与Ti的质量比例为Nb:Ti=1:1-3;
耐低温腐蚀的管材的制备工艺,包括以下步骤:
第一步,电炉冶炼
采用电炉冶炼,使温度达到1600℃以上时出钢进入钢包;
第二步,VOD真空炉冶炼
(1)将盛有钢液的钢包放入VOD炉真空罐内,接通吹氩管,将钢液温度调整在1600-1650℃;
(2)真空处理,将炉内压强降到67Pa以下,然后再吹氩除,将碳含量降低到0.01%以下时,脱碳结束;
(3)待上述处理结束后,停止吹氩,加入保温剂,并将钢包吊运至浇注工位;
第三步,热处理
(1)将得到的铸锭加热至1150-1210℃保温45-50h,进行均匀化退火
(2)之后炉冷到800℃后,空冷至室温;
第四步,热挤压
(1)将热处理后的铸锭加热至1150℃以上,均热时间为130-200min;
(2)之后进行热挤压,控制管材尺寸为长3600-3800mm,外径φ55-65mm,壁厚10mm,挤压后的钢管立即入水冷却;
第五步,冷轧
将热挤压后的管材进行冷轧,轧制2-3道次,道次冷轧变形量控制在50%以下,冷轧速度为30次/min,送进量为3.5-5mm/min;冷轧道次间热处理温度1100℃,保温时间大于
20min,出炉水冷淬火。
2.根据权利要求1所述的一种耐低温腐蚀的管材,其特征在于,所述C为1.8%、Cr为
23%、Nb、Ti总共为0.5%、Mo为0.2%,其余为Fe。
3.根据权利要求2所述的一种耐低温腐蚀的管材,其特征在于,第二步VOD真空炉冶炼中,在步骤(2)、(3)之间还包括以下步骤:接着合金微调,吹氩搅拌除渣,将硫含量降低到
0.001%以下,N含量降低到0.012%以下。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种耐低温腐蚀的管材,其特征在于,第五步冷轧中,冷轧道次间进行热处理,热处理温度为1100-1200℃,热处理保温时间大于20min。

说明书全文

一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明属于管子或管子附件的防腐蚀或防积垢,具体涉及一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺。

背景技术

[0002] 电中的硫含量较高,燃料硫燃烧并在催化下生成的SO3与烟气中的蒸气生成硫酸蒸汽。省煤器位于尾部烟道,其烟气温度较低。这导致省煤器管壁壁温常低于烟气露点,使得硫酸蒸汽凝结在其受热面上造成低温腐蚀。
[0003] 常用的省煤器管道材料为ND和SUS316L这两类耐腐蚀钢。但是,在省煤器的实际使用中,其耐腐蚀效果并不理想。经常会有低温腐蚀造成泄露并导致停运等事件发生,严重影响了电厂的安全生产与经济效益。并且镍的价格较高,价格波动大,而SUS316L中镍含量达 12%以上,对金属材料的成本影响大。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种耐低温腐蚀的管材及其制备工艺,本发明制备的管材的抗氧化性、抗低温腐蚀性以及耐磨性等性能优异。
[0005] 为达到上述目的,本发明提供如下基础方案一:
[0006] 一种耐低温腐蚀的管材,主要包括如下质量百分数的成分,C为1.2-2.0%、Cr为22-24%、 Nb、Ti总共为0.4-0.6%、Mo为0.1-0.4%,其余为Fe。
[0007] 本方案的优点是:(1)通过加入较高含量的Cr代替了贵金属元素Ni,提高了合金在烟气中的抗氧化性、抗低温腐蚀性以及耐磨性,同时还降低了管材的制造成本。(2)控制Ti和 Nb添加的总重量分数在0.4-0.6%内,能有效细化合金的晶粒,同时提高了其焊接性能。(3) 本发明方案中添加少量Mo元素,能有效提高合金的抗蠕变性能。
[0008] 优化方案1,对基础方案一的进一步优化,所述Nb与Ti的质量比例为Nb:Ti=1:1-3。发明人通过试验发现,Nb与Ti的质量比例在上述范围内时,合金的晶粒细化效果处于最佳范围,管材的抗低温腐蚀性更佳。
[0009] 优化方案2,对基础方案一的进一步优化,所述C为1.8%、Cr为23%、Nb、Ti总共为 0.5%、Mo为0.2%,其余为Fe。发明人通过试验发现,管材的各成分质量百分比采用上述参数时,管材的性能处于最佳。
[0010] 本发明还提供如下基础方案二:
[0011] 一种耐低温腐蚀的管材的制备工艺,主要包括以下步骤:
[0012] 第一步,电炉冶炼
[0013] 采用电炉冶炼,使钢水的温度达到1600℃以上时出钢进入钢包;
[0014] 第二步,VOD真空炉冶炼
[0015] (1)将盛有钢液的钢包放入VOD炉真空罐内,接通吹氩管,将钢液温度调整在 1600-1650℃;
[0016] (2)真空处理,将炉内压强降到67Pa以下,然后再吹氩 除,将碳含量降低到0.01%以下时,脱碳结束;
[0017] (3)待上述处理结束后,停止吹氩,加入保温剂,并将钢包吊运至浇注工位;
[0018] 第三步,热处理
[0019] (1)将得到的铸锭加热至1150-1210℃保温45-50h,进行均匀化退火
[0020] (2)之后炉冷到800℃后,空冷至室温;
[0021] 第四步,热挤压
[0022] (1)将热处理后的铸锭加热至1150℃以上,均热时间为130-200min;
[0023] (2)之后进行热挤压,控制管材尺寸为长3600-3800mm,外径φ55-65mm,壁厚10mm,挤压后的钢管立即入水冷却。
[0024] 第五步,冷轧
[0025] 将热挤压后的管材进行冷轧,轧制2-3道次,道次冷轧变形量控制在50%以下,冷轧速度为30次/min,送进量为3.5-5mm/min;冷轧道次间热处理温度1100℃,保温时间大于20min,出炉水冷淬火。
[0026] 本方案的优点是:(1)本发明的制备工艺中,各制备步骤和工艺参数保证了制备的管材具有耐低温腐蚀、抗氧化性强和高耐磨性等优点。(2)在真空处理步骤中,吹氩 除碳,将碳含量降低到0.01%以下,在制备中控制碳含量,能有效保证晶粒细化的管材的韧性较好。
[0027] 优化方案3,对基础方案二的进一步优化,第二步VOD真空炉冶炼中,在步骤(2)、(3) 之间还包括以下步骤:接着合金微调,吹氩搅拌除渣,将硫含量降低到0.001%以下,N含量降低到0.012%以下。本方案中,经吹氩气除渣,并严格控制硫含量、N含量,能提高管材的持久强度,而且增强抗循环氧化能
[0028] 优化方案4,对基础方案二、优化方案3任一项的进一步优化,第五步冷轧中,冷轧道次间进行热处理,热处理温度为1100-1200℃,热处理保温时间大于20min。本发明在冷轧道次间设置热处理步骤,在试验中发现,经上述再次热处理之后的管材的抗低温腐蚀性、耐磨性能均能提高5%以上。

具体实施方式

[0029] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0030] 下面以实施例1为例进行详细说明,其他各实施例在表1中体现,表1中未示出的部分则表示与实施例1相同。
[0031] 实施例1
[0032] 一种耐低温腐蚀的管材,主要包括如下质量百分数的成分,C为1.8%、Cr为23%、Nb、 Ti总共为0.5%、Mo为0.2%,其余为Fe。
[0033] 本实施例所述的耐低温腐蚀的管材的制备工艺,主要包括以下步骤:
[0034] 第一步,电炉冶炼
[0035] 采用电炉冶炼,使钢水的温度达到1600℃左右时出钢进入钢包;
[0036] 第二步,VOD真空炉冶炼
[0037] (1)将盛有钢液的钢包放入VOD炉真空罐内,接通吹氩管,将钢液温度调整在1620℃;
[0038] (2)真空处理,将炉内压强降到60Pa左右,然后再吹氩 除碳,将碳含量降低到0.01%以下时,脱碳结束;
[0039] (3)待上述处理结束后,停止吹氩,加入保温剂,并将钢包吊运至浇注工位;
[0040] 第三步,热处理
[0041] (1)将得到的铸锭加热至1200℃保温45h,进行均匀化退火;
[0042] (2)之后炉冷到800℃后,空冷至室温;
[0043] 第四步,热挤压
[0044] (1)将热处理后的铸锭加热至1150℃以上,均热时间为170min;
[0045] (2)之后进行热挤压,控制管材尺寸为长3600mm,外径φ60mm,壁厚10mm,挤压后的钢管立即入水冷却。
[0046] 第五步,冷轧
[0047] 将热挤压后的管材进行冷轧,轧制3道次,道次冷轧变形量控制在50%以下,冷轧速度为30次/min,送进量为4mm/min;冷轧道次间热处理温度1100℃,保温时间为30min,出炉水冷淬火。
[0048] 表1
[0049]
[0050]
[0051] 检测以上各实施例和对比例中制备的管材的抗低温腐蚀性、抗氧化性、耐磨性以及抗蠕变性能,检测结果表2所示:
[0052] 表2
[0053]
[0054] 根据以上的检测结果可以看出:
[0055] 实施例1-3中制备的管材的抗低温腐蚀性、抗氧化性、耐磨性以及抗蠕变性能均较优异,实施例1制备的管材性能为最佳实施方式。
[0056] 对比实施例1与对比例2、3可以发现,Nb/Ti的质量比例能明显影响管材的抗低温腐蚀性能,Nb与Ti的质量比例控制在本发明Nb:Ti=1:1-3的范围内,能有效保证管材的抗低温腐蚀性能。
[0057] 对比实施例1与对比例1可以发现,加入较高含量的Cr能提高管材的各项性能。
[0058] 对比实施例1与对比例4可以看出,加入少量的Mo能保证管材的抗蠕变性能。
[0059] 对比实施例1与对比例5/6/7可以看出,真空处理、合金微调和冷轧道次间是否热处理会对管材的性能有较大影响。
[0060] 以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
一种专利价值评估系统 2020-05-12 634
一种专利智能分析系统 2020-05-12 807
专利信息自动采集方法 2020-05-12 495
专利数据检索系统 2020-05-12 455
专利数据显示方法 2020-05-12 626
专利技术分布分析方法 2020-05-13 183
专利检索方法及其系统 2020-05-13 300
专利检索方法 2020-05-11 651
专利产品交易平台 2020-05-11 482
一种专利分类方法 2020-05-12 292
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈