本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)，具體涉及一種360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、微生物附著于材料表面并形成生物膜，膜內(nèi)的細(xì)菌可通過直接電子轉(zhuǎn)移或間接電子轉(zhuǎn)移從金屬獲得電子，從而導(dǎo)致微生物腐蝕的發(fā)生。生物膜是導(dǎo)致微生物腐蝕主要因素。微生物腐蝕的最突出的危害是對(duì)材料的局部腐蝕加速了腐蝕的進(jìn)展速度和擴(kuò)大了危害的嚴(yán)重程度。在集輸管線的服役環(huán)境中存在微生物腐蝕，傳統(tǒng)的以碳、錳和微合金元素為基礎(chǔ)的管線鋼材料不能抵抗微生物腐蝕。不銹鋼雖然有很好的抗腐蝕能力，但是成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷及其制備方法，力學(xué)性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：si≤0.30％，mn≤0.50％，p≤0.010％，s≤0.0020％，cu：1.00～1.85％，nb≤0.030％，ti：0.010～0.020％，ca：0.0015～0.0020％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

3、優(yōu)選地，不添加碳元素，僅保留冶煉過程中添加合金時(shí)帶入的殘量的碳，質(zhì)量百分比≤0.03％。

4、優(yōu)選地，ni≤0.10％。

5、本發(fā)明主要合金元素和質(zhì)量百分比設(shè)計(jì)原理如下：

6、c(碳)：c是提高鋼材強(qiáng)度最經(jīng)濟(jì)的元素，但是c含量過高會(huì)惡化鋼材的焊接性能，降低塑韌性，因此，本發(fā)明中不特意添加碳元素，僅保留冶煉過程中添加合金時(shí)帶入的殘量的碳，并控制其質(zhì)量百分比≤0.03％。

7、mn(錳)：mn是鋼中重要的固溶強(qiáng)化元素之一，也是煉鋼過程中的重要脫氧元素，mn還能提高奧氏體穩(wěn)定性，擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，促進(jìn)貝氏體組織轉(zhuǎn)變，但是mn含量過高不但會(huì)提高制造成本，還會(huì)惡化鋼材的焊接性能和耐腐蝕性能，因此，將其含量設(shè)計(jì)為≤0.50％。

8、cu(銅)：cu能顯著提高材料的耐大氣腐蝕性能，但是cu的熔點(diǎn)較低，只有1083℃，含量過高容易導(dǎo)致連鑄漏鋼，熱軋過程中產(chǎn)生邊部裂紋，因此控制cu的質(zhì)量百分比為1.00～1.85％。

9、ni(鎳)：ni能提高材料的自腐蝕電位，降低腐蝕傾向，提高耐大氣腐蝕性能，還能與cu反應(yīng)生成高熔點(diǎn)的cu-ni二元合金相，有效阻止cu引起的銅脆，但ni是貴重金屬元素，含量過高顯著增加鋼材制造成本，因此將ni含量控制在≤0.10％，不特意添加。

10、ti(鈦)：ti是強(qiáng)氮化物形成元素，抑制加熱過程中奧氏體晶粒粗化。

11、ca(鈣)：促進(jìn)非金屬夾雜物球化，有利于提高材料的抗大氣腐蝕性能，改善材料低溫韌性，含量控制在0.0015～0.0020％。

12、p(磷)：p雖然提高鋼材耐腐蝕性能，但是會(huì)降低鋼材的低溫韌性，增加焊接裂紋敏感性，因此將其控制在0.010％以內(nèi)。

13、s(硫)：s是鋼中的有害殘余元素，易于mn反應(yīng)生成mns非金屬夾雜，降低耐大氣腐蝕性能，因此將其控制在0.0020％以內(nèi)。

14、一種360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，包括如下步驟：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→lf爐外精煉→rh真空脫氣→連鑄→板坯加熱→控制軋制→控制冷卻→卷取，其中，鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→lf爐外精煉→rh真空脫氣→連鑄采用潔凈鋼冶煉技術(shù)，經(jīng)過lf爐、rh爐和進(jìn)行鈣處理，控制非金屬夾雜物形態(tài)數(shù)量、形態(tài)和尺寸，減少非金屬夾雜物的形成，控制軋制包括粗軋和精軋，粗軋階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行多道次軋制。

15、優(yōu)選地，板坯加熱溫度為1200～1300℃。

16、優(yōu)選地，粗軋后軋件的厚度控制在45～60mm。

17、優(yōu)選地，精軋開軋溫度控制在1000～1060℃，精軋終軋溫度控制在850～890℃。

18、優(yōu)選地，卷取溫度控制在620～680℃。

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

20、1、力學(xué)性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)，且成本低；

21、2、顯微組織為多邊形鐵素體和針狀鐵素體為主體的組織，晶粒度為10～12級(jí)；

22、3、力學(xué)性能：rt0.5：360～500mpa，rm：460～600mpa，-20℃沖擊功≥150j；

23、4、耐微生物腐蝕性能：在srb濃度為25000個(gè)/ml的環(huán)境中試驗(yàn)168h，其均勻腐蝕率≤0.22mm/a，最大點(diǎn)蝕坑深度≤2.8μm。

技術(shù)特征：

1.一種360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷，其特征在于：其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：si≤0.30％，mn≤0.50％，p≤0.010％，s≤0.0020％，cu：1.00～1.85％，nb≤0.030％，ti：0.010～0.020％，ca：0.0015～0.0020％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷，其特征在于：不添加碳元素，僅保留冶煉過程中添加合金時(shí)帶入的殘量的碳，質(zhì)量百分比≤0.03％。

3.如權(quán)利要求1所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷，其特征在于：ni≤0.10％。

4.一種如權(quán)利要求1所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→lf爐外精煉→rh真空脫氣→連鑄→板坯加熱→控制軋制→控制冷卻→卷取，其中，鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→lf爐外精煉→rh真空脫氣→連鑄采用潔凈鋼冶煉技術(shù)，經(jīng)過lf爐、rh爐和進(jìn)行鈣處理，控制軋制包括粗軋和精軋，粗軋階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行多道次軋制。

5.如權(quán)利要求4所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，其特征在于：板坯加熱溫度為1200～1300℃。

6.如權(quán)利要求4所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，其特征在于：粗軋后軋件的厚度控制在40～60mm。

7.如權(quán)利要求4所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，其特征在于：精軋開軋溫度控制在1000～1060℃，精軋終軋溫度控制在850～890℃。

8.如權(quán)利要求4所述360mpa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法，其特征在于：卷取溫度控制在620～680℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種360MPa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：Si≤0.30％，Mn≤0.50％，P≤0.010％，S≤0.0020％，Cu：1.00～1.85％，Nb≤0.030％，Ti：0.010～0.020％，Ca：0.0015～0.0020％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了一種360MPa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷的制備方法。本發(fā)明360MPa級(jí)耐微生物腐蝕含銅抗菌熱軋板卷及其制備方法，力學(xué)性能好，抗腐蝕能力強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：李忠義,孫照陽,王海波,胡學(xué)文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：馬鞍山鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18