[发明专利]一种耐盐酸腐蚀的耐蚀钢及其制备方法

说明书

本发明一种耐盐酸腐蚀的耐蚀钢，包括下述组分按重量百分比组成：Cr 12.00～15.00，Mo 2.00～4.00，Sn 0.25～0.65，Cu 0.30～0.50，Sb 0.10～0.40，Nb 0.15～0.25，Ti 0.05～0.15，C≤0.15，Fe余量。熔炼后得到是铸件，在1％HCl溶液中，15天的失重比≤0.05％。本发明通过适当调节合金元素含量，加入有助于提高在盐酸中耐蚀性的元素Mo、Sb、Cu等，通过砂模铸造及热处理，从而获得了一种适用于在含Cl^‑、SO₄^2‑、NH₄⁺等离子的酸雾腐蚀条件工作的耐蚀钢，该钢种在低浓度盐酸中具有较好的耐蚀性，同时在NaCl、NH₄Cl、NaSO₄^2‑中具有优良的耐蚀性，可用于解决罗茨鼓风机墙板、侧板受Cl^‑、SO₄^2‑、NH₄⁺等离子的酸雾腐蚀问题，同时也可用于其他海洋耐蚀工件上。

技术领域

本发明涉及金属合金技术领域，尤其涉及一种耐盐酸腐蚀的耐蚀钢及其制备方法。

背景技术

近年来，伴随着国家大力发展石油、化工、医药、清洁能源等行业，材料设备所处的介质环境愈来愈复杂，对工程材料的耐腐蚀性能提出了越来越高的要求。而在工程设计中，经常能遇到以盐酸为反应介质的工况。在盐酸介质中，大多数常用的金属和合金都难以抵挡他的侵蚀。当盐酸介质中同时存在空气和氧化剂时，则腐蚀条件变得极为恶劣，腐蚀现象更为严重。特别是含有一定量FeCl₃(或氯化铜等氧化性盐类)的热浓盐酸，其腐蚀性很强，已成为工业金属和合金以及许多非金属材料不能填补的选材空白。盐酸是一种典型的非氧化性强酸，能完全离解为H⁺和Cl^－，大多数常见的金属材料在盐酸体系下会发生严重的活化腐蚀现象，且随着盐酸浓度与环境温度的增加，其腐蚀速率显著增加。在盐酸介质中，存在着大量的活性很强的氯离子，他能够破坏金属材料表面的钝化膜，引起材料的全面腐蚀、点蚀及奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂等腐蚀。316不锈钢也只在浓度极低的低温下可使用。

在国内与盐酸接触的金属、材料设备管线一般都使用碳钢辅以其他防腐措施，如添加缓蚀剂来延长寿命。但有些环境不能施加这些措施，或总有缓蚀剂等波及不到的部位。在石油、化工行业的设备设计中，关键设备的选材直接关系到设备的使用性能、服役寿命、安全性和经济性。一般情况下，应根据设备所处的工况条件(温度、压力、应力、磨损情况、特殊材质、寿命等)和周围环境条件(温度、湿度、污染、酸碱度等)选择合适的材料。譬如：在变压吸附制氧行业所要求配套的罗茨真空泵，以及化工、化肥行业输送水煤气和半水煤气的罗茨鼓风机，机器在整个运行过程中都面临大量水汽的冲刷以及水份在相变过程中对机器零部件形成的汽蚀现象，造成零部件的寿命大幅度缩短，以致必须对转子或整机予以频繁更换。目前采用进口材料的铸件，导致铸件成本很高(约5万元/吨)，且进口材料铸件的耐蚀性能仍不是十分理想。这样大大增加了罗茨水蒸气压缩机和湿式罗茨真空泵的生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题在于提供一种耐盐酸腐蚀的耐蚀钢及其制备方法，该耐蚀钢在含Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺等离子的酸雾环境中具有较好的耐蚀性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明一种耐盐酸腐蚀的耐蚀钢，包括下述组分按重量百分比组成：

Cr 12.00～15.00，Mo 2.00～4.00，Sn 0.25～0.65，Cu 0.30～0.50，Sb 0.10～0.40，Nb 0.15～0.25，Ti 0.05～0.15，C≤0.15，Fe余量。