一種耐海水腐蝕管材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐海水腐蝕管材，管材中各組分以質(zhì)量百分比記為：C0.07～0.12％，Mn0.30～0.60％，Si0.20～0.50％，Cr0.80-1.20％，Mo0.05～0.40％，Al0.40～0.80％，S≤0.035％，P≤0.05％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述的耐海水腐蝕管材具有優(yōu)良的耐海水腐蝕及沖刷性能，高耐磨性、高強(qiáng)度，是沿海電廠、沿海油田、沿海天然氣及石化廠輸送水、油氣、及其含海水介質(zhì)的最理想管路及制作設(shè)備。
【專利說明】一種耐海水腐蝕管材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐海水腐蝕管材。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵材料損耗的主要形式是腐蝕，在海洋工程中采用的主要用于潮汐/海水發(fā)電、跨海橋梁、海底容器、碼頭、海水淡化裝置、鉆井平臺(tái)等的鋼鐵材料也同樣面臨著這些問題。海水腐蝕主要有3種形式:(I)海水全浸腐蝕，由于海水中鹽分高，相當(dāng)于NaCl (氯化鈉)水溶液，其中的Cl離子能破壞鋼鐵材料上的氧化膜，從而加速腐蝕；(2)海洋大氣腐蝕，海洋大氣中還有大量的海鹽離子，其腐蝕程度相當(dāng)于8倍的干燥大氣腐蝕程度；(3)飛濺區(qū)(潮差區(qū))腐蝕，由于環(huán)境是干濕交替，所以會(huì)加速介質(zhì)混合速度，同時(shí)也會(huì)加速氧氣的供給，從而加速腐蝕，同時(shí)二價(jià)鐵也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵，這樣的產(chǎn)物不但不會(huì)抑制腐蝕，反而會(huì)促進(jìn)腐蝕的進(jìn)行。
[0003]海水結(jié)構(gòu)用鋼的腐蝕防護(hù)一直是海洋工程領(lǐng)域中的主要課題之一。目前防腐措施主要有(I)陽極保護(hù)或涂覆耐腐蝕圖層，但實(shí)踐證明飛濺區(qū)仍腐蝕嚴(yán)重，效果較差；(2)采用不銹鋼材料，但同時(shí)會(huì)大幅增加建造成本，不經(jīng)濟(jì)。因此，工業(yè)界急需有低成本的耐海水腐蝕用鋼材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了 解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種抗腐蝕能力強(qiáng)、價(jià)格低、性能優(yōu)異的新型耐海水腐蝕管材。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種新型耐海水腐蝕管材，其材料配方組成為:C0.07~0.12%, Mn0.30~
0.60 %, Si0.20 ~0.50 %, Cr0.80-1.20 %, Mo0.05 ~0.40 %, A10.40 ~0.80 %,S≤0.035%, P ( 0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]因?yàn)楹Ｋ泻写罅康腃l離子，而Cl離子對(duì)Ni有置換作用，故lCrl8Ni9Ti鋼管在長(zhǎng)期浸泡在海水中極易被點(diǎn)腐蝕，使用壽命只有幾個(gè)月，長(zhǎng)的也只有兩年時(shí)間，襯膠管雖然暫時(shí)能防腐，但外表極易損傷，長(zhǎng)時(shí)間在海水中膠層易老化變脆，時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)脫落。A3管防腐也只是解決了材料的表面性能，在安裝運(yùn)輸?shù)冗^程中極易損壞，當(dāng)表面層受損后，里面的A3管很快就會(huì)腐蝕，本產(chǎn)品中的Al與空氣重的氧氣反應(yīng)生成A1203保護(hù)膜，既防腐又耐磨，加之本產(chǎn)品中的Cr和Mo離子在海水中能自動(dòng)補(bǔ)充因Cl離子對(duì)鋼材造成點(diǎn)腐蝕形成的空隙，形成堅(jiān)強(qiáng)的保護(hù)層，而使腐蝕不再向縱深發(fā)展，經(jīng)過沿海掛片試驗(yàn)，本產(chǎn)品在海水中每年的腐蝕量為0.05-0.1毫米，所以一般壁厚在8毫米左右的管板使用壽命將在30-50年之久，而且焊接性能較好，無需特殊焊接要求，安裝極易方便。該材料的管板價(jià)格只有l(wèi)Crl8Ni9Ti的同種規(guī)格管徑價(jià)格的二分之一，與A3加防腐的價(jià)格基本相等，單使用壽命是其棺材的5-10倍。本產(chǎn)品是沿海電廠、沿海油田、沿海天然氣及石化廠輸送水、油氣、及其含海水介質(zhì)的最理想管路及制作設(shè)備。[0008]C可提高不銹鋼的強(qiáng)度，但又顯著降低鋼的塑性及韌性，C與鋼中鉻結(jié)合導(dǎo)致鉻貧化而引起晶間腐蝕和耐蝕性下降，所以一般控制C0.07~0.12%，既能保持一定的強(qiáng)度，同時(shí)兼顧優(yōu)異的塑性及韌性。
[0009]在煉鋼過程中Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，能提高強(qiáng)度、硬度和淬性，改善熱加工性能，但是Mn量增高會(huì)減弱抗腐蝕性能，降低焊接性能。
[0010]Si能顯著提高鋼的彈性極限、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，Si與Cr、Mo結(jié)合能提高抗腐蝕性和抗氧化性，但是Si量增加會(huì)降低的焊接性能。
[0011]Cr對(duì)鋼的不銹性和耐腐蝕性有決定意義，隨著Cr含量的增加,不僅在氧化性酸介質(zhì)中耐腐蝕提高，而且大大提高氯化物溶液中耐應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕能力,但Cr含量的提高也增加了產(chǎn)品的價(jià)格，同時(shí)需要提高M(jìn)o元素的配合，耐腐蝕性才有顯著的提高，同時(shí)Mo能顯著促進(jìn)Cr在鈍化膜中富集，從而提高了鋼的耐腐蝕性，但是Mo是比較貴重的合金元素，綜合衡量 價(jià)格及性能等方面，確定材料中Mo0.05~0.40%。
[0012]加入少量的Al會(huì)細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性，與Cr、Si合用可顯著提高鋼的耐高溫腐蝕能力，但是Al會(huì)影響鋼的熱加工性能、焊接性能及切削加工性能，我們控制Al含量在
0.40 ~0.80%。
[0013]S在鋼中的溶解度很低，過多的S將大量形成低熔點(diǎn)的宮頸非金屬夾雜物，沿晶界分布，常常導(dǎo)致鋼的熱塑性下降、耐點(diǎn)蝕性降低，所以一般控制在< 0.035%。
[0014]P 一般情況下是鋼中的有害元素，會(huì)增加鋼的脆性及耐腐蝕性，希望盡量降低，但是目前冶煉方法中去除P有相當(dāng)難度，所以一般要求小于等于0.05%是比較合理的。
[0015]作為本發(fā)明所述的新型耐海水腐蝕管材的一種優(yōu)選方案，材料配方中的Mo含量?jī)?yōu)選0.15~0.35%，更優(yōu)選0.20~0.35%。
[0016]作為本發(fā)明所述的新型耐海水腐蝕管材的一種優(yōu)選方案，材料配方中的P含量?jī)?yōu)選≤ 0.035%。
[0017]有益效果:
[0018]耐腐蝕性能好，一般使用壽命在30-50年；焊接性能好，無需特殊焊接要求，安裝極易方便；價(jià)格比同等性能產(chǎn)品低很多，是沿海電廠、沿海油田、沿海天然氣及石化廠輸送水、油氣、及其含海水介質(zhì)的最理想管路及制作設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0020]實(shí)施例1
[0021]一種新型耐海水腐蝕管材，管材中各組分以質(zhì)量百分比記為:C0.07%,Mn0.30%,Si0.20%、Cr0.80%、Mo0.05%、A10.40%、S0.035%,P0.05%,余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0022]實(shí)施例2
[0023]一種新型耐海水腐蝕管材，管材中各組分以質(zhì)量百分比記為:C0.07%,Mn0.30%,Si0.50%,Crl.2%,Mo0.40%,A10.40%,S0.02%,P0.03%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0024]實(shí)施例3
[0025]一種新型耐海水腐蝕管材，管材中各組分以質(zhì)量百分比記為:C0.12%,Mn0.60%,Si0.40%, Cr 1.0%,Mo0.30%,A10.80%, S0.02%,P0.03%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0026]實(shí)施例4
[0027]一種新型耐海水腐蝕管材，管材中各組分以質(zhì)量百分比記為:C0.1 % > Mn0.45%,Si0.30%, Cr0.09%, Mo0.30%, A10.60%, S0.02%, P0.02%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0028]雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種耐海水腐蝕管材，其特征在于:管材中各組分以質(zhì)量百分比記為:C0.07~0.12%,Mn0.30 ~0.60%，Si0.20 ~0.50%，Cr0.80-1.20%，Mo0.05 ~0.40%，A10.40 ~0.80%, S≤0.035%, P ( 0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐海水腐蝕管材,其特征在于:材料配方中的Mo含量0.15~0.35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐海水腐蝕管材,其特征在于:材料配方中的Mo含量0.20~0.35%。
4.根 據(jù)權(quán)利要求1所述的耐海水腐蝕管材，其特征在于:材料配方中的P含量(0.035%。
【文檔編號(hào)】C22C38/22GK103966514SQ201410232476
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】丁紀(jì)章 申請(qǐng)人:江蘇三耐特鋼有限公司