[发明专利]一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cr-Ni-Mo型奥氏体不锈钢，尤其涉及一种耐蚀性优良的含Sn奥氏体不锈钢，可应用于耐蚀性要求苛刻的发动机EGR系统和发电厂烟气脱硫等含SO_x的腐蚀环境。

背景技术

300系奥氏体不锈钢因其优异的耐蚀性、成形性和力学性能等被人们广泛使用，而304和316L两个钢种占据300系不锈钢总量的80%以上。304属于Cr-Ni型奥氏体不锈钢，广泛应用于一般耐蚀环境的家庭用品、食品工业、医疗器具、热水器、锅炉、汽车配件、建材等；316L属于Cr-Ni-Mo型奥氏体不锈钢，由于其更高的Ni含量和添加一定的Mo含量，具有更好的耐点腐蚀、均匀腐蚀和晶间腐蚀能力，可用于沿海设备、印染造纸、烟气脱硫、硝酸化工、热交换器等耐蚀性要求更苛刻的腐蚀环境。

根据国家环保要求，汽车尾气排放和发电厂烟气排放限值将会越来越严格，这就要求气体在排放前必须经过净化处理。汽车发动机的EGR系统可以有效地降低NO_x和烟气脱硫装置可以减少发电厂SO_x的排放，由于燃料中不可避免的S燃烧后生成SO₂和SO₃，遇水则生成硫酸，这就要求相应的装置材料必须有良好的耐硫酸腐蚀性能。目前，国内外相关装置大多采用常规316L不锈钢（如表1所示的不同国家标准中现有316L钢种的化学成分），但腐蚀仍不可避免，时常伴有EGR跑车时失效和烟气脱硫装置腐蚀穿孔等情况发生，因其耐硫酸腐蚀性差。若采用耐蚀性更优的317L或904L，则成本太高，不合算。

表1不同国家标准中现有316L钢种的化学成分

现有的相关专利中，对铁素体或马氏体不锈钢进行Sn微合金化改善相关性能：一方面Sn可改善不锈钢的机械加工性能，如中国专利CN1977062A在16～25wt%Cr铁素体不锈钢中添加小于0.15wt%的Sn，可作为低切削时的机械加工性改良添加剂；日本专利JP62278252A，在含有7.5～30wt%的Cr和小于40wt%的Ni的特殊钢中添加0.005～0.7wt%的Sn改善切削性。

另一方面Sn可改善不锈钢的耐蚀性能，该耐蚀性能包括耐氯化物等，但不包括耐硫酸腐蚀性：如中国专利CN101981217A在10～14wt%的Cr马氏体不锈钢中，通过添加0.005～1.0wt%的Sn，可提高在氯化物环境下的耐锈性，特别是在不含Cu、Ti而Mn含量高的情况下更显著。

中国专利CN101838772A在11～15.5wt%Cr的马氏体不锈钢中，添加0.03～0.15wt%的Sn大大提高了马氏体系不锈钢的耐蚀性，特别是在淬火维氏硬度300～600的范围内更显著。

中国专利CN101903553A在13～22wt%Cr高纯铁素体不锈钢中加入0.001～1wt%的Sn，对钝化膜进行改性，使耐蚀性提高。

中国专利CN1256716A在10wt%以上Cr的不锈钢中添加0.0002～0.02wt%的Sn，使Ag粒子、Ag氧化物和Ag硫化物分散析出，具有稳定地发挥抗菌性的效果。

中国专利CN102127715A在14～30wt%铁素体不锈钢中添加0.05～1.0wt%的Sn改善耐蚀性和抗菌性；中国专利CN102162062A在12～18wt%Cr的马氏体不锈钢中添加0.05～1.0wt%Sn改善耐蚀性和抗菌性。

但是上述含Sn的马氏体、铁素体不锈钢共同的缺陷是放入硫酸中腐蚀厉害，耐硫酸腐蚀性很差，无法应用于耐硫酸腐蚀的环境中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐稀硫酸腐蚀性能优良的含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法，在现有316L不锈钢的基础上，通过Sn微合金化改善耐还原性硫酸腐蚀，复合添加少量的Cu效果达到更佳。本发明含Sn奥氏体不锈钢在保持原有低成本和力学性能的基础上，显著提高了耐硫酸腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种含Sn奥氏体不锈钢，其化学成分的重量百分含量为：C≤0.030%，Si≤1.00%，Mn≤2.00%，P≤0.045%，S≤0.030%，Ni：10.00～15.00%，Cr：16.00～18.50%，Mo：2.00～3.00%，N≤0.10%，Sn：0.01～1.00%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述含Sn奥氏体不锈钢为厚度在2mm以上的热轧钢板或厚度小于2mm的冷轧钢板。