專(zhuān)利名稱(chēng)：天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備中要求耐蝕性特別是要求耐 生銹性、銹的粘附性和耐局部腐蝕性的煙囪或煙道用的耐蝕鋼。
背景技術(shù)：
一般地對(duì)于火力發(fā)電站、垃圾處理廠、大廈和車(chē)站建筑物等的煙囪和/或煙道而 言，由鍋爐產(chǎn)生的燃燒排氣通過(guò)脫硫裝置、脫硝裝置、電集塵機(jī)、空氣預(yù)熱器、煙道等的設(shè)備 到達(dá)煙囪而被排放到大氣中。近年來(lái)一般采用天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒的設(shè)備，煙囪或煙道用結(jié)構(gòu)材料 一般為經(jīng)耐熱涂裝的普通鋼或混凝土制等?？墒?，當(dāng)為混凝土制時(shí)，施工時(shí)或修補(bǔ)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng) 作業(yè)期間變長(zhǎng)，產(chǎn)生對(duì)周邊環(huán)境的大氣污染問(wèn)題。在這樣的狀況下，研究了向可縮短在現(xiàn)場(chǎng)的施工和修補(bǔ)期間的鋼制煙囪的轉(zhuǎn)換。 另一方面，當(dāng)為經(jīng)耐熱涂裝的普通鋼時(shí)，由于在煙囪內(nèi)部的涂漆的劣化和普通鋼的生銹，剝 離了的涂漆和剝離了的銹向周邊環(huán)境的飛散成為問(wèn)題。對(duì)于該飛散問(wèn)題的解決，以往長(zhǎng)期地集中了來(lái)自產(chǎn)業(yè)界的強(qiáng)烈要求(Long-felt need)，但還沒(méi)有找到成本合算、滿足產(chǎn)業(yè)界的解決手段。另外，對(duì)煙囪或煙道用結(jié)構(gòu)材料，在加工成煙囪等時(shí)，同時(shí)要求將即使在6mm板 厚下進(jìn)行180°彎曲試驗(yàn)也不產(chǎn)生冷加工裂紋作為一項(xiàng)指標(biāo)的優(yōu)異的可冷加工性。在這樣的狀況下，曾提出了如以下所示的從材料放面提高耐蝕性的方案。專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種不銹鋼，其鋼材的成分組成包含C:0. 045%以下、Si 0. 01 0. 5%,Mn 0. 5 2. 0%,P :0. 03% 以下、S :0. 003% 以下、N :0. 020% 以下、Cr 11 12. 5%, Ni 0. 01 2. 0%和Cu :0. 05 2. 0%，在由清潔處理結(jié)構(gòu)用煙囪產(chǎn)生的SOx、NOx 等的腐蝕環(huán)境下發(fā)揮優(yōu)異的耐蝕性。專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種具有SS400鋼的10倍以上的耐蝕性，基本沒(méi)有銹的生成， 并且焊接性良好的奧氏體不銹鋼。專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種煙囪或煙道用鋼，其鋼材的成分組成包含C 0. 04 0. 15%, Si 0. 05 1. 0%,Mn :0. 2 1. 7%, Cr 大于 6%且小于 11%、A1 :0. 07% 以下。專(zhuān)利文獻(xiàn)4公開(kāi)了一種煙囪或煙道用鋼，其以5% Cr鋼為基礎(chǔ)，通過(guò)將作為雜質(zhì)的 S降低為0. 010%以下，而且添加0. 005 0. 05%的范圍的Ti，而且單獨(dú)添加1. 0 2. 5% 的范圍的Ni、或者將0. 10 1. 0%的范圍的Ni與微量的Cu或Mo復(fù)合添加，使耐點(diǎn)蝕性和 耐局部腐蝕性以及銹的粘附性飛躍性地提高。專(zhuān)利文獻(xiàn)5公開(kāi)了一種將化學(xué)成分控制為Cr :0. 4 6%、Cu :0. 1 1%、Al 0. 005 0. 的在含有二氧化碳?xì)獾睦淠h(huán)境下的耐蝕性?xún)?yōu)異的鋼材。以LNG為燃料 的發(fā)電用設(shè)備的煙道、煙囪內(nèi)，處于濕潤(rùn)和干燥反復(fù)、風(fēng)速大的排氣流動(dòng)的環(huán)境下，因此鋼 材生成的銹層容易剝落。因此，在該文獻(xiàn)中，將防銹效果低，而且剝落的粉狀或薄皮狀的氫 氧化鐵等從煙囪飛散到外部，損害環(huán)境的問(wèn)題作為應(yīng)解決的問(wèn)題而提出了發(fā)明。
專(zhuān)利文獻(xiàn)6公開(kāi)了一種汽車(chē)和船舶等的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)用耐蝕鋼，其鋼材的成 分組成含有 Si 0. 01% 以下且小于 1. 2%, Mn :0. 02 2. 0%, Cr :5. 5 9. 9%、Al :0. 3 3.0%，含有C :0. 02%以下、P 0. 03%以下、S :0. 01 %以下、N :0. 02%，在鋼的一面被覆了 0. 5 50 μ m厚度的電位比基材低的金屬。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)7 9公開(kāi)了下述鋼的發(fā)明，所述鋼作為在具有優(yōu)異的焊接區(qū)韌性 的同時(shí)，在結(jié)露腐蝕環(huán)境、大氣腐蝕環(huán)境、自來(lái)水腐蝕環(huán)境、混凝土腐蝕環(huán)境、海水腐蝕環(huán)境 等的腐蝕環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性的鋼，是在分別含有4 9%、2 7%、3 11 %的Cr的 鋼中分別添加了 0. 1 5%、0. 1 2%、0. 1 2%的Al的鋼。另外，如專(zhuān)利文獻(xiàn)10所公開(kāi) 的那樣，作為耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼，曾提出了從低合金鋼開(kāi)始的嘗試?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2002-285^6號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)平8-311621號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)平10-60600號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)平9-59749號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)平8191365號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6日本特開(kāi)平6480048號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)7日本特開(kāi)2004-162119公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)8日本特開(kāi)2004-162121公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)9國(guó)際公開(kāi)W02005/087964A1專(zhuān)利文獻(xiàn)10日本特開(kāi)2001-164335公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
可是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2的不銹鋼，雖然耐蝕性、耐生銹性?xún)?yōu)異，但是焊接熱 影響區(qū)的選擇性局部腐蝕成為問(wèn)題，而且不經(jīng)濟(jì)，希望低成本化。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)3的鋼材，雖然成本低，耐蝕性?xún)?yōu)異，但是存在現(xiàn)場(chǎng)涂裝導(dǎo)致的環(huán) 境污染問(wèn)題、和一旦發(fā)生涂漆劣化和腐蝕減薄就不能抑制銹向周邊環(huán)境中飛散的問(wèn)題，要
求進(jìn)一步改善。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)4的鋼材，雖然耐銹剝離性?xún)?yōu)異，在伴隨著煙囪工作的結(jié)露等的影 響所導(dǎo)致的銹飛散和腐蝕減薄方面顯示良好的結(jié)果，但是在長(zhǎng)期使用時(shí)，隨著銹的進(jìn)展，銹 的粘附性降低，需要定期地剝離除去在煙囪或煙道內(nèi)面產(chǎn)生的銹，要求進(jìn)一步的改善。而 且，在不工作時(shí)，雨水進(jìn)入煙囪內(nèi)部，促進(jìn)煙囪或煙道內(nèi)產(chǎn)生銹，這成為問(wèn)題，要求進(jìn)一步的改善。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)5的鋼材，雖然能夠某種程度地抑制鋼材生成的銹層剝落、粉狀 或薄皮狀的氫氧化鐵等從煙 飛散到外部而損害環(huán)境，但是其效果不充分，從產(chǎn)業(yè)界要求 進(jìn)一步的改善。在專(zhuān)利文獻(xiàn)6中公開(kāi)的汽車(chē)和船舶等的排氣系統(tǒng)等的腐蝕環(huán)境中，不允許點(diǎn)蝕， 但容許生銹的發(fā)生。另一方面，天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙 或煙道用耐蝕鋼， 防止由點(diǎn)蝕等的局部腐蝕進(jìn)展所致的穿孔和銹飛散是重要課題。而且可知，即使是如專(zhuān)利文獻(xiàn)7 9的鋼材那樣在結(jié)露腐蝕環(huán)境、大氣腐蝕環(huán)境下顯示優(yōu)異的耐蝕性的鋼材，在用于天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙 或煙道的場(chǎng) 合，在該環(huán)境下要求的高水平的耐生銹性、耐局部腐蝕性未必充分，或者即使耐生銹性、耐 局部腐蝕性充分，冷彎性也不充分，會(huì)成為用于天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪 或煙道時(shí)的障礙。這樣，在天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備的煙囪或煙道中，腐蝕環(huán)境是與汽 車(chē)和船舶等的排氣系統(tǒng)等完全不同的腐蝕環(huán)境，即便是使用了專(zhuān)利文獻(xiàn)10那樣的耐硫酸 露點(diǎn)腐蝕低合金鋼的場(chǎng)合，在天然氣焚燒的設(shè)備排氣環(huán)境下，腐蝕機(jī)理也與硫酸露點(diǎn)腐蝕 不同，因此耐硫酸露點(diǎn)腐蝕低合金鋼的耐蝕性限于普通鋼的2倍左右，作為剝離性的銹生 成量多。在天然氣或者液化石油氣焚燒設(shè)備的煙囪或煙道中，暴露于排氣的二氧化碳?xì)鉂?度高的特異的腐蝕氣體環(huán)境中，并且在一天的運(yùn)行中，反復(fù)進(jìn)行工作和停止的情況較多，煙 囪或煙道內(nèi)反復(fù)被濕潤(rùn)和干燥。而且，由于是風(fēng)壓大的排氣流動(dòng)的環(huán)境，因此銹發(fā)生剝離、 脫落，隨燃燒排氣一起從煙囪排放出。因此，必須采取在煙囪中設(shè)置過(guò)濾器或集塵裝置等的 用于防止環(huán)境污染的對(duì)策，需要過(guò)多的成本。因此，這樣的設(shè)備的煙囪或煙道，要求防止在該特異的腐蝕和使用環(huán)境下材料局 部腐蝕和銹飛散的對(duì)策。另外，作為煙囪或煙道用耐蝕鋼，要求確保加工成煙囪或煙道所必需的可冷加工 性。如以上所述，以往的耐蝕鋼，沒(méi)有可應(yīng)用于天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備 煙囪或煙道、在成本上也能夠滿足的耐蝕鋼，產(chǎn)業(yè)界長(zhǎng)期需求滿足以上需要的鋼材。因此，本發(fā)明的目的是提供在天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道 的腐蝕環(huán)境中防止由點(diǎn)蝕等的局部腐蝕進(jìn)展所導(dǎo)致的穿孔，并且不產(chǎn)生紅銹，或者即便產(chǎn) 生紅銹也是微量的，由于保證紅銹與鋼基體的粘附性而能切實(shí)防止銹飛散的耐生銹性、銹 的粘附性和耐局部腐蝕性(耐點(diǎn)蝕性)優(yōu)異的、并且具有在用于上述氣體焚燒設(shè)備煙囪或 煙道時(shí)所要求的可冷加工性的經(jīng)濟(jì)的天然氣焚燒和液化石油氣焚燒的設(shè)備煙囪或煙道用 耐蝕鋼。以解決上述課題為目的的本發(fā)明的主旨如下。(1) 一種耐生銹性、銹的粘附性和耐局部腐蝕性?xún)?yōu)異的天然氣焚燒或者液化石油 氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，含有C :0. 005% 以上 0. 030% 以下、Si :0· 18% 以上 0. 50% 以下、Mn :1. 50% 以上且小于 3. 00%、P :0.030% 以下、S :0.0050% 以下、Cr :4· 0% 以上 9. 0% 以下、Al :0· 20% 以上 1. 50% 以下、N :0.020% 以下，其余部分(其余量)由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成。(2)根據(jù)上述(1)所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Cu 0. 05%以上0. 50%以下、Ni 0. 05%以上0. 50%以下。(3)根據(jù)上述(1)或者( 所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙 道用耐蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Mo :0. 01 %以上0. 20%以下、V :0. 005% 以上 0. 050% 以下、Nb :0. 005% 以上 0. 050% 以下、Ti 0. 005% 以上且小于 0. 030%中的任一種或者兩種以上。(4)根據(jù)上述(1)或者( 所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙 道用耐蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Ca :0· 0005% 以上 0. 010% 以下、Mg :0· 0005% 以上 0. 010% 以下、REM :0. 001% 以上 0. 010% 以下中的任一種或者兩種以上。(5)根據(jù)上述(1)或者( 所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙 道用耐蝕鋼，其特征在于，還在其表面具有含有30質(zhì)量％以上的金屬鋅成分的厚度為5 100 μ m的無(wú)機(jī)富鋅底漆層。(6)根據(jù)上述( 所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕 鋼，其特征在于，在上述無(wú)機(jī)富鋅底漆層的外表面?zhèn)染哂泻穸葹?0 400 μ m的硅系樹(shù)脂 (硅氧烷系樹(shù)脂)層。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪 或煙道的腐蝕環(huán)境下能夠防止由點(diǎn)蝕等的局部腐蝕進(jìn)展所導(dǎo)致的穿孔，并且能切實(shí)防止銹 飛散的耐生銹性、銹的粘附性和耐局部腐蝕性(耐點(diǎn)蝕性)優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)的天然氣焚燒和液 化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明是在上述氣體焚燒設(shè)備的煙囪或煙道環(huán)境中，通過(guò)涂布無(wú)機(jī)富鋅底漆，與 市售的不銹鋼相比，為低合金的組成，并且兼?zhèn)浣?jīng)濟(jì)性和耐生銹性、銹的粘附性、耐局部腐 蝕性的煙囪或煙道用耐蝕鋼。具體地講，本發(fā)明的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備的煙囪或煙道用鋼，是 以下述組成為基本，而且選擇性地含有提高性質(zhì)的元素的鋼，所述組成以質(zhì)量％計(jì)，含有C: 0. 005 0. 030%, Si 0. 18 0. 50%, Mn :1. 50% 以上且小于 3. 00%, P :0. 030% 以下、S 0. 0050% 以下、Cr 4. 0 9. 0%,A1 :0. 20 1. 50%,N 0. 020% 以下，其余部分由 Fe 和不
可避免的雜質(zhì)組成。以下對(duì)限定本發(fā)明的鋼材成分的理由進(jìn)行說(shuō)明。另外，符號(hào)％在沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)
意指質(zhì)量％。[C :0· 005% 以上 0. 030% 以下]C是改善強(qiáng)度的元素，需為0. 005%以上，但添加超過(guò)0. 030%時(shí)，由于Cr系碳化物的形成而使耐蝕性劣化，因此其添加量的上限確定為0.030%。另外，考慮到強(qiáng)度與延展 性、韌性、焊接性的平衡，優(yōu)選為0.005%以上0.020%以下。進(jìn)而，考慮到用于實(shí)現(xiàn)上述平 衡的制造穩(wěn)定性，優(yōu)選為0. 010%以上0. 020%以下。[Si :0· 18% 以上 0. 50% 以下]Si作為脫氧劑和強(qiáng)化元素添加到含有2%以上的Cr的鋼中是有效的，但含有量小 于0. 18%時(shí)其脫氧效果不充分，其結(jié)果，溶解氧與Al容易生成氧化物，如后述那樣不能充 分確保對(duì)提高鈍化皮膜的穩(wěn)定性有效的固溶Al量。另一方面，當(dāng)含量大于0. 50%時(shí)，其效 果飽和，會(huì)使韌性降低，因此將含有量的范圍限定為0. 18%以上0. 50%以下。進(jìn)而，在考慮 鋼材的制造性、焊接性的場(chǎng)合，優(yōu)選為0. 20%以上0. 30%以下。[Cr :4. 0% 以上 9.0% 以下]Cr通過(guò)與后述的Al —起提高鈍化皮膜的穩(wěn)定性來(lái)確保耐蝕性，因此需要含有 4.0%以上，但含量超過(guò)9.0%時(shí)不僅增加成本而且損害母材的韌性，因此將上限的含有量 規(guī)定為9. 0%。另外，考慮到鋼材的制造性、焊接性、可加工性，優(yōu)選為5. 5%以上7. 5%以 下。進(jìn)而考慮與成本的平衡的話，優(yōu)選為5. 8%以上6. 3%以下。[Al :0· 20 % 以上 1. 50 % 以下]Al在本發(fā)明中通過(guò)提高鈍化皮膜的穩(wěn)定性來(lái)確保耐蝕性，因此與Cr同樣是重要 的元素。Al的含有量，從確保提高鈍化皮膜的穩(wěn)定性的固溶Al量的觀點(diǎn)考慮，需要0. 20% 以上，但另一方面，若添加量超過(guò)1. 50 %的話，則鐵素體相變的溫度范圍變得極寬，成為在 制造過(guò)程中的鑄坯裂紋等的原因，因此其含有量限定為0. 20%以上1.50%以下。進(jìn)而若考 慮可加工性，則優(yōu)選為0. 50%以上1. 30%以下。進(jìn)而若考慮耐蝕性、制造性和與成本的平 衡的話，則優(yōu)選為0. 85%以上1.20%以下。[Mn :1· 50% 以上且小于 3. 00% ]Mn在本發(fā)明中主要確保強(qiáng)度，另外，作為奧氏體形成元素發(fā)揮作用，抑制被從耐蝕 性的觀點(diǎn)出發(fā)添加的Cr和Al促進(jìn)的粗大鐵素體的形成，因此被添加。即，Cr和Al如眾所 周知的那樣是鐵素體形成元素，當(dāng)它們被大量添加時(shí)，從凝固到室溫不經(jīng)過(guò)相變而變?yōu)殍F 素體單相組織，產(chǎn)生鑄坯裂紋等，制造性降低。因此，為了得到這樣的效果，Mn需添加1.50%以上，但當(dāng)添加3. 00%以上時(shí)，母材 的延展性顯著降低，因此規(guī)定添加量小于3. 00%。另外，若考慮鋼材的強(qiáng)度、制造性、焊接 性、可加工性的話，優(yōu)選為2. 00%以上且小于3. 00%。[N :0.020% 以下]N若在鋼板中大量添加的話，則由于氮化物的形成等而損害母材的延展性和耐蝕 性，因此上限確定為0. 020%。[P :0.030% 以下]P在鋼中作為雜質(zhì)而存在，但降低延展性，使制造性降低，因此優(yōu)選為少，上限的含 有量確定為0. 030%。進(jìn)而，從制造性、成本的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為0. 020%以下。[S :0· 0050% 以下]S若大量添加的話，則使耐點(diǎn)蝕性和耐局部腐蝕性降低，因此優(yōu)選為少，上限的含 有量確定為0. 0050%。另外，S和P是不可避免的雜質(zhì)，盡可能少為好。在本發(fā)明中，除了上述的元素以外，通過(guò)進(jìn)一步添加Cu 0. 05%以上0. 50%以下以及Ni 0. 05%以上0. 50%以下，可使耐生銹性和耐點(diǎn)蝕性以及耐局部腐蝕性更加提高。進(jìn)而，通過(guò)含有Mo 0. 01%以上0. 20%以下、V :0. 005%以上0. 050%以下、Nb 0. 005%以上0. 050%以下、Ti 0. 005%以上且小于0. 030 %中的任一種或者兩種以上，可
使耐生銹性、耐點(diǎn)蝕性和耐局部腐蝕性提高，或者不對(duì)耐蝕性造成影響而使強(qiáng)度、韌性提尚。[Cu :0· 05 % 以上 0. 50 % 以下][Ni :0· 05 % 以上 0. 50 % 以下]Cu、Ni都是提高在上述氣體焚燒設(shè)備的排氣環(huán)境中的耐生銹性、耐點(diǎn)蝕性和耐局 部腐蝕性的元素，在添加的場(chǎng)合都被添加。Cu與Ni相比，抑制生銹和局部腐蝕的效果大?？墒?，Cu具有容易偏析的方面。特 別是由鑄造組織的樹(shù)枝晶(Dendrite)間的凝固偏析產(chǎn)生的局部的Cu的偏析部有時(shí)在制品 表面殘存。若在制品表面具有這樣的偏析部，則在上述氣體焚燒設(shè)備的排氣環(huán)境中的高濃 度二氧化碳?xì)夥諊睦淠嬖谙?，在該偏析部與其周?chē)g產(chǎn)生電位差，電位變低的部 位會(huì)成為局部腐蝕或者生銹的起點(diǎn)?？墒牵敉瑫r(shí)地添加M，則M具有降低Cu的偏析的作用，若添加兩者的話，則呈現(xiàn) 其協(xié)同效應(yīng)。另一方面，在不添加Cu而只添加Ni的場(chǎng)合，相應(yīng)于成本的上升，抑制生銹和局部 腐蝕的效果的提高量小，但若一同添加Cu和Ni的話，則抑制生銹和局部腐蝕的效果顯著顯 現(xiàn)。另外，若一同添加Cu和M的話，具有進(jìn)一步改善強(qiáng)度，并且抑制鐵素體生成的效果。特 別是M具有防止由Cu的添加所導(dǎo)致的板坯裂紋，并且通過(guò)與Cu —同添加來(lái)改善母材的延 展性和韌性的效果。Cu,Ni為了體現(xiàn)它們的效果，都需要添加0. 05%以上，但當(dāng)都添加超過(guò)0. 50%時(shí)， 產(chǎn)生脆化，因此兩者都將其限定范圍規(guī)定為0. 05%以上0. 50%以下。進(jìn)而，從穩(wěn)定的制造 性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選Cu、Ni均分別為0. 05%以上0. 30%以下。而且，若考慮與成本的平衡 的話，兩者均優(yōu)選為0. 10%以上0. 20%以下。[Mo :0· 01% 以上 0. 20% 以下]Mo在添加有Cr和Al的鋼中添加0. 01%以上時(shí)，可看到不損害母材的特性而抑制 點(diǎn)蝕的發(fā)生和生長(zhǎng)的效果?？墒?，若添加超過(guò)0.20%則不僅效果飽和，而且使母材的延展 性和韌性降低。因此，在加工成上述氣體焚燒設(shè)備的煙囪或煙道用構(gòu)件時(shí)，產(chǎn)生冷加工裂 紋、表面微細(xì)裂紋，不適合作為煙囪或煙道的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件，因此將其范圍確定為0. 01 %以上 0.20% 以下。[Nb :0· 005% 以上 0. 050% 以下]Nb是不損害耐蝕性而改善強(qiáng)度和韌性的元素，其效果從0.005%開(kāi)始可看到，但 若大于0. 050%，則效果飽和，因此將其范圍確定為0. 005%以上0. 050%以下。[V :0· 005 % 以上 0. 050 % 以下]V與Nb同樣是不損害耐蝕性而改善強(qiáng)度的元素，當(dāng)為0. 005%以上時(shí)可看到其效 果，但大量的添加會(huì)損害延展性，因此將上限確定為0. 050%。[Ti 0. 005 % 以上且小于 0. 030 % ]Ti是通過(guò)氮化物的生成而有助于高溫下的晶體粒徑的細(xì)化的元素，不損害耐蝕性 而有助于延展性的改善等。其效果從0.005%以上可看到，但當(dāng)添加0.030%以上時(shí)，碳化物大量析出，因此反倒損害延展性和韌性，在加工成上述氣體焚燒設(shè)備煙囪或煙道用構(gòu)件 來(lái)使用時(shí)，產(chǎn)生出現(xiàn)冷加工裂紋或者韌性降低的不良情況，不適合作為上述氣體焚燒設(shè)備 煙囪或煙道的結(jié)構(gòu)用構(gòu)件。因此，將其范圍確定為0. 005%%以上且小于0. 030%。在本發(fā)明中，通過(guò)進(jìn)一步添加Ca 0. 0005%以上0. 010%以下、Mg :0. 0005%以上 0. 010%以下、REM :0. 001%以上0. 010%以下中的任一種或者兩種以上，可使耐生銹性、耐 點(diǎn)蝕性和耐局部腐蝕性提高。[Ca :0· 0005% 以上 0. 010% 以下][Mg :0· 0005% 以上 0. 010% 以下]Ca和Mg在含有Cr和Al的鋼中不清楚的方面較多，但通過(guò)添加到鋼中，在環(huán)境 中選擇性地溶解，在鋼板表面形成堿性環(huán)境，因此是有助于耐蝕性提高的元素。都為5ppm 以上時(shí)可看到耐蝕性的提高，但添加超過(guò)IOOppm時(shí)，不僅耐蝕性提高的效果飽和，而且母 材的延展性和韌性降低的傾向變得明顯，因此將其添加量限定為5ppm以上IOOppm以下 (0. 0005 % 以上 0. 010% 以下)。[REM :0· 001% 以上 0. 010% 以下]在本發(fā)明中，適當(dāng)添加稀土類(lèi)元素(REM)，可不損害其耐蝕性而改善母材的延展 性等。其添加量需要0.001%以上，但大量的添加反倒造成損害，因此將其上限確定為 0. 010%。關(guān)于本發(fā)明的鋼材的制造方法，是將具有上述的成分的鋼坯作為起始材料，經(jīng)過(guò) 加熱、軋制工序和根據(jù)需要的熱處理工序，來(lái)進(jìn)行制造。鋼坯可通過(guò)轉(zhuǎn)爐或電爐進(jìn)行成分調(diào) 整、熔煉之后，采用連鑄法以及鑄錠與開(kāi)坯法等的工序來(lái)制造。鋼坯，在加熱后通過(guò)熱軋制 而制成鋼板、型鋼或鋼管等，根據(jù)目的實(shí)施淬火、回火、正火等的熱處理，也不會(huì)對(duì)本鋼的耐 蝕性造成任何影響。[無(wú)機(jī)富鋅底漆層]本發(fā)明的煙囪或煙道用鋼，其特征在于，在包含上述組成的基底鋼材的表面具有 無(wú)機(jī)富鋅底漆層。無(wú)機(jī)富鋅底漆層，其膜厚需為5 100 μ m。膜厚小于5 μ m時(shí)，難以得到無(wú)機(jī)富鋅 底漆的效果，另外，當(dāng)超過(guò)100 μ m時(shí)，容易產(chǎn)生裂紋和流掛，耐蝕性降低。而且，無(wú)機(jī)富鋅底 漆層的膜厚越厚，則在熔斷、焊接時(shí)越容易產(chǎn)生煙塵、氣孔，可加工性降低。另外，考慮到可 加工性、耐蝕性、經(jīng)濟(jì)性的平衡，膜厚優(yōu)選為10 30μπι。另外，無(wú)機(jī)富鋅底漆層，必須使用在干燥涂膜中含有30質(zhì)量％以上的金屬鋅的 層。通常，無(wú)機(jī)富鋅底漆的組成，大多使用以硅酸烷基酯硅酸乙基酯等的硅酸酯縮合液為載 色劑(漆料；vehicle)的底漆。另外，只要是加熱殘分(不揮發(fā)分)中的金屬鋅為30%以 上的無(wú)機(jī)富鋅底漆，則并不特別地規(guī)定，但在可靠性方面優(yōu)選是JIS K 55521種相當(dāng)品。關(guān)于無(wú)機(jī)富鋅底漆層的形成手法，并不特別限定，可通過(guò)用毛刷或者噴涂器 (sprayer)在鋼材上涂布無(wú)機(jī)富鋅底漆而在鋼材表面形成無(wú)機(jī)富鋅底漆層。但是，從粘附性 的方面來(lái)看，優(yōu)選在涂布或者噴涂無(wú)機(jī)富鋅底漆之前通過(guò)噴丸和/或噴砂來(lái)打落鋼材表面 的銹。另外，作為噴丸(噴砂)處理水平，優(yōu)選為ISO 8501-1所示的Ml/2以上。另外，在 被噴丸(噴砂)處理了的鋼材表面噴涂無(wú)機(jī)富鋅底漆的情況下，從作業(yè)效率方面來(lái)看，優(yōu)選 通過(guò)無(wú)空氣噴涂來(lái)進(jìn)行噴涂。
本發(fā)明的煙囪或煙道用鋼，通過(guò)在無(wú)機(jī)富鋅底漆層的表面形成耐熱性的硅系樹(shù)脂 層，可得到更長(zhǎng)期的耐久性。耐熱性的硅系樹(shù)脂層的厚度，考慮到耐蝕性、經(jīng)濟(jì)性的平衡，優(yōu)選為100 400 μ m。但是，從施工性、焊接性的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選為150 250 μ m。作為耐熱性的硅系樹(shù)脂層的施工方法，可舉出下述方法在無(wú)機(jī)富鋅底漆層的表 面，通過(guò)無(wú)空氣噴涂或者空氣噴涂等來(lái)涂裝硅系樹(shù)脂涂料使得干燥涂膜的厚度變?yōu)樗Ｍ?的厚度，使其在常溫下干燥而進(jìn)行加工。作為耐熱性的硅系樹(shù)脂涂料，只要是具有常溫固化 性、耐化學(xué)性、粘附性的硅系樹(shù)脂涂料即可。實(shí)施例以下，通過(guò)實(shí)施例來(lái)更明確本發(fā)明的效果。另外，本發(fā)明并不被以下的實(shí)施例限 定，可在不改變其主旨的范圍進(jìn)行適當(dāng)變更而實(shí)施。在本實(shí)施例中，首先，熔煉、鑄造表1 3所示的合金組成的鋼，熱軋制到板厚IOmm 并進(jìn)行熱處理后，制作出作為試件的鋼材。接著，制取所述試件作為實(shí)際設(shè)備暴露試件 QOO X 150 X 10mm)，通過(guò)噴丸機(jī)實(shí)施噴丸處理使得達(dá)到Ml/2 (ISO 8501-1)以上。另外，在試件的上層涂布無(wú)機(jī)富鋅底漆，在常溫、70%以下的相對(duì)濕度(以下記載 為RH。)下進(jìn)行7天的干燥，準(zhǔn)備了具有無(wú)機(jī)富鋅底漆層的各種腐蝕試件。另外，無(wú)機(jī)富 鋅底漆，使用了采用JIS K 55521種相當(dāng)品(新日鐵化學(xué)株式會(huì)社制，商品名NB富鋅底漆 2000NR)調(diào)制出的底漆。另外，準(zhǔn)備了各種腐蝕試件，所述的各種腐蝕試件是使用硅系樹(shù)脂(大島工業(yè)株
式會(huì)社制，商品名..........B#1000)，采用無(wú)空氣噴涂器進(jìn)行了 200 250μπι
左右厚度的涂布的試件。
權(quán)利要求
1.一種耐生銹性、銹的粘附性和耐局部腐蝕性?xún)?yōu)異的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒 設(shè)備煙@或煙道用耐蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，含有C 0. 005% 以上 0. 030% 以下、 Si 0. 18% 以上 0. 50% 以下、 Mn 1. 50%以上且小于3. 00%, P 0. 030% 以下、 S 0. 0050% 以下、 Cr 4. 0%以上9. 0%以下、 Al 0. 20% 以上 1. 50% 以下、 N 0. 020% 以下，其余部分由Fe和不可避免的雜質(zhì)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼， 其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Cu 0. 05%以上0. 50%以下、Ni 0. 05%以上0. 50%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐 蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Mo 0. 01% 以上 0. 20% 以下、 V 0. 005% 以上 0. 050% 以下、 Nb 0. 005% 以上 0. 050% 以下、 Ti 0. 005%以上且小于0. 030% 中的任一種或者兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙 或煙道用耐 蝕鋼，其特征在于，以質(zhì)量％計(jì)，還含有Ca 0. 0005% 以上 0. 010% 以下、 Mg 0. 0005% 以上 0. 010% 以下、 REM :0. 001% 以上 0. 010% 以下 中的任一種或者兩種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐 蝕鋼，其特征在于，還在其表面具有含有30質(zhì)量％以上的金屬鋅成分的厚度為5 100 μ m 的無(wú)機(jī)富鋅底漆層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備煙囪或煙道用耐蝕鋼， 其特征在于，在所述無(wú)機(jī)富鋅底漆層的外表面?zhèn)染哂泻穸葹?0 400 μ m的硅系樹(shù)脂層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天然氣焚燒或者液化石油氣焚燒設(shè)備的煙囪或煙道用耐蝕鋼，其鋼組成含有C0.005％以上0.030％以下、Si0.18％以上0.50％以下、Mn1.50％以上且小于3.00％、P0.030％以下、S0.0050％以下、Cr4.0％以上9.0％以下、Al0.20％以上1.50％以下、N0.020％以下，能夠防止由點(diǎn)蝕等的局部腐蝕進(jìn)展所導(dǎo)致的穿孔和銹飛散。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102099502SQ20108000209
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者中村文彰, 兒玉正行, 加藤謙治, 齋藤直樹(shù), 田中睦人, 長(zhǎng)澤慎 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社