耐海水腐蝕用鋼板10CrMoAl的生產技術研究

陽雋覦

摘 要：通過采用低碳、Al-Cr-Mo微合金化的成分設計，嚴格控制化學成分及鋼水潔凈度，正火+回火熱處理等主要冶金技術，開發了具有良好的綜合機械性能的10CrMoAl鋼板。

關鍵詞：腐蝕；熱處理；N；純凈鋼

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.044

鋼材10CrMoAl具有優良的耐海水腐蝕性能和焊接性能，是沿海電廠、沿海油田、沿海天然氣及石化廠輸送水、油氣及含海水介質的最理想的管路及加工件制作材料。新鋼公司一直致力于海洋工程用鋼開發和應用，繼船用鋼板和鉆井平臺用鋼板開發后，根據市場需求進行了耐海水腐蝕鋼板10CrMoAl的開發。根據八個月的生產實踐，發現鋼板經過正火+回火熱處理后質量穩定，力學性能優異，還具有良好的中高溫性能。

1 產品要求

（1）Al和Mo元素均為強烈減少奧氏體相區元素， 0.4%～0.8%的Al和0.25%～0.32%的Mo共同作用使A3點上升，A4點下降，縮小奧氏體相區，大幅提高該鋼種的奧氏體化溫度。Al元素除了固溶作用外，還形成了難熔第二相粒子AlN，這種難熔粒子彌散在奧氏體晶界，阻止奧氏體化時晶界遷移，從而大大提高了奧氏體晶粒粗化溫度，為該鋼種的鋼坯加熱、軋制和熱處理提供了較大的溫度范圍[1]，也更容易獲得細小的晶粒組織。鋼的熔煉成分滿足表1要求

（2）鋼板的力學性能滿足表2要求

（3）鋼板按塊進行超聲波探傷檢驗，滿足國標JB/T 4730.3-2005鍋爐、壓力容器及壓力管道無損檢測第三部分：超聲波檢測表3中三級合格。

（4）交貨狀態：正火+回火。

2 生產實踐

2.1 煉鋼生產

采用100噸轉爐冶煉生產，經LF爐和RH爐兩次精煉后，通過弧形連鑄機進行全程保護澆鑄，斷面為250*2270mm。連鑄坯熱切分段后緩冷24小時。

2.2 軋鋼生產

鋼坯經檢驗合格后進蓄熱式加熱爐加熱，加熱溫度控制在1200～1270℃，出爐溫度控制在1080～1180℃。鋼坯采用兩階段控制軋制，第一階段在完全再結晶區軋制，通過多塊鋼坯連軋，中間坯得到充分冷卻，避開部分再結晶區，進入第二階段軋制，即在較低溫度下進行未再結晶區軋制。

2.3 熱處理生產

探傷合格鋼板采用離線熱處理，經900～940℃正火處理，然后進行600～660℃回火處理。

3 產品質量

3.1 板坯低倍

連鑄坯熱切時截取鋼樣，刨磨成光面采用熱酸腐蝕，目測結果見表3，無夾雜氣泡，偏析疏松裂紋都符合標準。

3.2 力學性能

為了驗證鋼板性能的均勻性，分別在母板的頭部、中部和尾部取樣做常溫拉伸試驗和縱沖試驗，由表4數據可知，鋼板的強度指標均滿足技術要求，并且有良好的塑性和韌性，鋼板的性能均勻性好。

3.3 金相分析

觀察10CrMoAl熱處理鋼板的顯微組織，表層（1/4處）組織和中心組織都是鐵素體和珠光體組織，含有少量貝氏體，晶粒度評級都是10級。可以看出，鋼板顯微組織均勻，晶粒細小，從組織上保證了鋼板具備優異的機械性能。在鋼板的縱截面取金相樣做非金屬夾雜物分析，結果為：A0.5，B0.5，C0，D0.5，說明非金屬夾雜很少。

4 結論

采用厚度250mm的連鑄坯軋制厚度20mm的10CrMoAl鋼板，通過正火和回火熱處理，鋼板獲得均勻細小穩定的顯微組織和良好的綜合機械性能：探傷滿足國標JB/T 4730.3 一級合格，屈服強度Rel≥325MPa，抗拉強度Rm≥490MPa，20℃縱向沖擊AKV≥200J，冷彎性能和中高溫機械強度優秀。

參考文獻：

[1]于生.耐海水腐蝕用鋼10CrMoAl的試驗研究[J].寬厚板，1999，5（04）：14-17.endprint