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2024年4月27日发(作者：文件json乱码解密)

技　

耐硫酸露点腐蚀ＬＧＮＳ钢板的开发　

沈敏罗永恒覃永国武辉　

（中板厂）　

ｌ■　

摘要：介绍以Ｃｕ－Ｃｒ—Ｎｉ和Ｔｉ等复合微合金化坯料，生产耐硫酸露点腐蚀ＬＧＮＳ钢板的工艺技　

术以及性能。　

关键词：耐硫酸露点腐蚀ＬＧＮＳ钢；Ｃｕ—Ｃｒ—Ｎｉ；Ｔｉ；复合微合金化　

Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｕｌｆｕｒｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｄｅｗ－ｐｏｉｎｔ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　

Ｓｔｅｅｌ　Ｐｌａｔｅｓ　ｏｆ　ＬＧＮＳ　

ＳＨＥＮ　Ｍｉｎ　ＬＵ０　Ｙｏｎｇｈｅｎｇ　ＱＩＮ　Ｙｏｎｇｇｕｏ　ＷＵ　Ｈｕｉ　

（Ｍｅｄｍｍ　Ｐｌａｔｅ　Ｐｌａｎｔ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ＳＵ　ｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅｗ—ｐｏｉｎｔ　ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｓｔｅｅｌ　

ｐｌａｔｅｓ　ｏｆ　ＬＧＮＳ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　Ｃｕ——Ｃｒ——Ｎｉ　ａｎｄ　Ｔｉ　ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇ　ｂｉｌｌｅｔｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏ——　

ｄｕｃｅｄ．　

Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：Ｓｕｌｆｕｒｉｃ　Ａｃｉｄ　Ｄｅｗ—ｐｏｉｎｔ　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｔｅｅｌ　Ｐｌａｔｅｓ　ｏｆ　ＬＧＮＳ；Ｃｕ—Ｃｒ—Ｎｉ；Ｔｉ；　

Ｃｏｍｐｏｕｎｄ　Ｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇ　

１　前言　

在冶金、电力、石化等工业领域，以重油　

或燃煤为主要燃料的烟气处理系统，如锅炉低　

温部位的空气预热器、省煤器、烟道、烟囱以　

及脱硫装置等，普遍会遇到因燃料中含硫量偏　

高，在露点温度下形成硫酸而造成设备腐蚀问　

２研制与开发　

试验用钢采用ＬＦ精炼，在中板厂轧制，钢　

板厚度１２～１８　ｍｍ。　

２．１化学成分　

耐硫酸露点腐蚀用钢是一种既耐硫酸露点　

题，这种现象称之为“硫酸露点腐蚀”。１９８０年　

代中期，日本通过在钢中加入ｃｕ、ｓｈ，研制生　

产了耐硫酸腐蚀钢，但在国内的应用效果并不　

是很好。ｌ１　、６ｌ１近几年，国内出现了应用效果更　

加良好的耐硫酸露点腐蚀钢，如济钢的ＪＮＳ、攀　

钢的ＰＮＳ、武钢的ＷＮＳ系列等，但目前市场上　

耐硫酸露点腐蚀钢多数为３１５　ＭＰａ级，３４５　ＭＰａ　

级却少有。本文介绍了柳钢ＬＧＮＳ钢板的开发和　

生产工艺情况。　

执笔：覃永国，硕士研究生学历，工程师，现任中　

板厂生产技术科副科长。　

腐蚀又耐大气腐蚀钢种，其耐酸性是否良好，　

主要取决于钢的化学成分，另外还要保证钢板　

的强度。因此，钢中合金元素的选择及含量的　

多少至关重要。　

ｃ是主要的强化元素，但为了保持良好的焊　

接性能，ｃ含量不宜过高。Ｓｉ和Ｍｎ是不可缺少　

的脱氧剂，但ｓｉ过量，会降低钢的加工性能，　

Ｍｎ对钢的耐蚀性有不良影响。因此，Ｃ、Ｓｉ和　

Ｍｎ含量均需控制在可达到的低水平。ｃｕ对提高　

钢的耐蚀性具有重要作用，ｃｕ易与钢中的ｓ结　

合促使钢的表面形成Ｃｕ　Ｓ钝化膜，从而抑制阳　

极反应和阴极的电化学反应，缓解硫酸露点腐　

懊叠　镪毫　聃蠢投　２０１３年第５ｌ；羯　

蚀。如果含Ｓ量不足，就不能形成Ｃｕ２Ｓ表面膜，　

Ｃｕ只是堆积在表面，增大了阳极面积，反而加　

速腐蚀。所以对耐硫酸露点腐蚀用钢而言，要　

有一定量的ｓ存在。ｃｒ与ｓｈ对提高钢的耐蚀性　

有利。Ｃｒ具有耐蚀性，这是由于Ｃｒ的电位较　

低，具有钝化作用的倾向，从而起到提高耐蚀　

性能的作用，而且Ｃｒ在Ｃｕ的配合下耐腐蚀效　

果更明显，但ｃｒ含量大于１％时，会使钢的耐　

硫酸腐蚀性能有所降低，而ｓｈ含量偏高则钢的　

焊接性能变差。　卅　

含铜钢在加热过程中，钢表面易产生裂纹，　

Ｎｉ可有效抑制“铜致表面热裂纹”形成，在含　

铜钢中配加镍（ｗ（Ｎｉ）　：Ｗ（Ｃｕ）为１：３～　

１：２），可使钢表面铜富集层变为熔点超过１　

２００　的铜镍富集层。［５　１

ｒｒｉ能细化晶粒，使钢的内部组织致密，是　

结合控制轧制以确保强度指标的重要手段，降　

低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。但含　

量过高时存在耐蚀性劣化的倾向。　

２．２　ＮｔＳ－ｒ￣　

由于钢中含Ｃｕ，在加热氧化过程中，由于　

选择氧化的结果，在钢的氧化铁皮下会富集一　

层液相铜，达到一定程度时，在轧制过程中板　

坯表面和边部会出现开裂现象，因此，采取适　

宜的加热制度，控制炉内中性或弱氧化性气氛，　

以减少氧化，避免“铜脆”缺陷。加热时问控　

制在３．０～３．５　ｈ。　

２．３轧制工艺　

为达到３４５　ＭＰａ级的强度要求，通过控制　

轧制和１ｒｉ微合金化元素的作用进行细晶强化提　

高强度。双机架轧制，粗轧阶段温度控制按常　

规Ｔ艺进行，但为了减轻“铜脆”缺陷，粗轧　

阶段尽量避免在铜的熔点以上进行大的变形量　

轧制，对精轧阶段开轧温度进行合理控制，确　

保终轧温度不高于８７０　ｏＣ，采用该轧制工艺，　

钢板的各项性能、外形尺寸、表面质量均达到　

协议要求。　

２．４正火处理工艺　

正火的目的是消除钢板残余应力，使性能　

更加均匀稳定。根据经验公式计算，所设计的　

ＬＧＮＳ钢奥氏体化温度为８６１　ｏｃ，正火处理温度　

（８９０　ｏＣ～９１０　），正火后空冷。　

３　性能　

３．１力学性能　

对轧制１２、１４、１６、１８　ｍｍ钢板，每个规　

格检验了２个试验批次的力学性能，Ａ　：４０２～　

３５９　ＭＰａ，Ａ　平均：３７９　ＭＰａ；Ｒ　：４８９—４７２　ＭＰａ，　

尺　平均：４８１　ＭＰａ；Ａ：３１．５％～２５．５％，Ａ　均：　

２８．２％。通过控制轧制和ｒｆｉ微合金化元素的强化　

作用，ＬＧＮＳ钢屈服强度≥３４５　ＭＰａ、抗拉强　

度Ｉ＞４７０　ＭＰａ、断后伸长率≥２０％，Ｈ横向冷弯　

试验弯心直径２ａ，冷弯性能良好，力学性能指　

标满足了国家于２０１３—０５—０１实施的　

ＧＢ／Ｔ２８９０７－－２０１２　３４５　ＭＰａ级耐硫酸露点腐蚀钢　

板和钢带的要求。　

３．２金相组织　

试验钢板的典型组织为铁素体＋珠光体，　

晶粒度在１０～１１级，表明ＬＧＮＳ钢为细晶粒　

钢，带状组织较轻。ＬＧＮＳ典型的金相显微组　

织见图１。　

一一　

板厚：１４　ｍｉｌｌ　椒厚：１６　１２１１１３　

图１　ＬＧＮＳ钢金相显微组织　

３．３焊接性能　

按通用焊接碳当量公式计算：ＬＧＮＳ钢的碳　

当量为０．３９，可焊性与Ｑ３４５Ｂ相近。为验证　

ＬＧＮＳ钢焊接性能，对板厚１２、１８　ｍｉｌｌ的ＬＧＮＳ　

钢板，使用Ｈ０８ＭｎＡ直径４．０　ｍｍ的焊丝，采用　

Ｖ形坡口型式、埋弧自动焊＿丁艺进行了焊接试　

｜　

验，采用ＣＯ　气体保护焊打底，焊接层问温　

度￣＜２５０℃。对焊接接头分别进行了常温下拉　

＿　ｌ　

典型的拉伸断口形貌，热轧态和正火态焊接接　

头抗拉强度均高于母材规定的抗拉强度，且母　

材内部质量较好，正反弯和侧弯试样均完好，　

未发现裂纹或其它缺陷。　

伸、弯曲（正反弯弯心直径为２ａ，侧弯弯心直　

径为４ａ）、０℃冲击试验（见表１），拉伸断口为　

表１　焊接试验检验结果　

３．４正火态与热轧态对比　

力学性能见表２，正火态金相显微组织见图２。正　

对４种规格ＬＧＮＳ钢板各取了３组试样，正　

火后晶粒有些粗化，消除了钢板残余应力，使得　

屈服、抗拉强度分别下降３９　ＭＰａ和２６　ＭＰａ，但钢　

板的ｌ生能稳定性、冷弯性能得到了很好的改善。　

火处理后钢板的屈服、抗拉强度均有所下降，延　

伸率、冲击性能得到了提高。正火态与热轧态的　

表２正火态与热轧态的力学性能　

一一　

２００４．１３８　

板厚：１４ｍｍ　板厚：１６ｍｍ　

研究．靳欲谷译．北京：冶金工业出版社，　

２钱余海，李自刚，杨阿娜．低合金耐硫　

酸露点腐蚀钢的性能和应用．特殊钢，２００５，２６　

（５）：３０～３４　

３　徐军，张蔚生．耐硫酸露点腐蚀用　

ＮＳ１钢的开发和应用．华东电力，１９９９，１７　

（６）：４８～５１　

图２　ＬＧＮＳ钢正火态金相显微组织　

４　结语　

采用合理的加热、轧制工艺，以ｃｕ—Ｃ卜Ｎｉ　

和Ｔｉ等复合微合金化坯料生产的ＬＧＮＳ耐硫酸　

露点腐蚀钢板力学性能良好，具有良好的显微　

组织、焊接性能。经正火处理的ＬＧＮＳ钢板的性　

能稳定性和冷弯性能得到了改善。特别是热轧　

４　郑文龙，俞亚鹏．耐硫酸露点腐蚀用　

钢一ＮＤ钢的研制．机械工程材料，１９９４，１５　

（１）：３６　３９　

５　杨才福，苏航，李丽．加热工艺对　

含铜钢表面氧化的影响．钢铁研究学报，　

２００７，１９（１０）：４８～５２　

态力学性能指标达到了Ｑ３４５ＮＳ级别。　

参考文献　

６　孙根领．耐硫酸露点腐蚀钢板的标准制　

定分析．山东冶金，２０１３，３５（１）：３５～３７　１松岛岩．低合金耐蚀钢一开发、发展及　


本文标签： 性能 硫酸 腐蚀 露点

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