本發明專利技術涉及一種換熱器板的鐵素體不銹鋼材料，其具有以下組成：Ｃ：０．０１－０．０３ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０－０．７５ｗｔ％、Ｍｎ：０．３０－０．６０ｗｔ％、Ｃｒ：１３．５－２５．５ｗｔ％、Ｎ：０．０３－０．０６ｗｔ％、Ｃｏ：０．５０－０．９０ｗｔ％、Ｖ：０．１０－０．２５ｗｔ％，余量為Ｆｅ及不可避免的雜質構成。本發明專利技術所述的不銹鋼材料，觀察其金相組織，晶粒細小且均勻對提高材料的耐蝕性有好處；并且其組織中沒有發現大量存在電化學腐蝕的異質相，大大減輕了晶間腐蝕發生的傾向，發生點蝕的幾率也很小，其抗拉強度大于４５０ＭＰａ；另外，本發明專利技術的不銹鋼材料耐熱性能良好，在中高溫環境中能夠保持很高的強度，而且其加工性能良好。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種不銹鋼材料，具體的說本專利技術涉及一種適合用于換熱器板的不銹鋼材料，其具有優異的耐腐蝕性，并且其可加工性能良好。
技術介紹
熱交換器、換熱器、熱管等用不銹鋼材料含有較高的鉻含量，該鋼在高溫下被氧化，在它們表面形成一層薄的氧化膜，它非常致密而且穩定，從而防止了氧的深透擴散和鋼表面的繼續氧化。熱交換器、換熱器、熱管等用不銹鋼無縫鋼管含有較高含量的鉻和鎳，鉻和鎳原子尺寸與鐵原子尺寸有差異，高含量的鉻和鎳使晶格發生畸變，組織得到強化，并有較高的再結晶溫度，使鋼有較高的高溫強度。另一方面，在諸多換熱器產品和設備中，都使用海水形式的含氯化物液體作為冷卻介質用于冷卻目的。由于因氯化物產生的極高腐蝕環境，在這些換熱器中使用氯化物液體對使用的材料提出了高的要求。晶間腐蝕構成了利用海水作為冷卻液的板式換熱器中的主要問題，因為可能無法避免這樣的情況換熱器相鄰板之間連接界面的所處位置使得海水會到達相鄰板之間由此形成的裂隙或接縫處，并且它們還位于冷卻液具有相對高溫的位置處，這也是危險的。板式換熱器中的晶間腐蝕問題可以通過將所述板彼此焊接并通過密封使它們彼此連接來緩解， 但通過這些措施并不能使所述問題消失。毀壞材料的晶間腐蝕是溫度依賴的，并且當用于給定冷卻液(在這種情況下是海水)的材料具有低于臨界裂隙溫度的溫度時，基本上不會發生什么，但是當該材料的溫度上升至超過該溫度時，該材料在所述裂隙處的腐蝕將會非常強烈并會在短時間內毀壞連接，這使得超過所述臨界裂隙溫度的溫度是不可接受的。使用含氯化物的冷卻液(如海水) 作為冷卻介質的板式換熱器中，這種晶間腐蝕溫度應該為至少50°C、優選至少60°C，用于提供換熱器可接受的冷卻能力。板式換熱器中使用的海水可被氯化從而殺死微生物。如果這些微生物沒有通過例如氯化被殺死，那么它們的存在將引起環境腐蝕性的增大。在低溫即約40°C以下，氯化本身對于例如不銹鋼不會導致任何增加的腐蝕性。而在超過40°C的溫度下，由氯化引起的氧化還原電位增加嚴重地增大了水對于銹斑和晶間腐蝕的腐蝕性，因此限制了用于換熱器可用構造材料的選擇。在引言中限定類型的、用于在較高溫度下使用的板式換熱器(即利用含氯化物的冷卻液(諸如海水)作為冷卻介質)，由于該原因迄今為止幾乎專門設置由鈦制成的板，該板在海水中具有超過80°C的臨界裂隙溫度。然而，鈦是非常昂貴的材料并且它還不容易獲得。
技術實現思路
鑒于現有技術中使用的不銹鋼換熱器材料存在的上述目的，本專利技術的目的是提供一種換熱器板的不銹鋼材料，其相對于鈦合金材料成本低廉，具有足夠高的耐蝕性能和耐高溫性能。為了實現上述目的，本專利技術采用了以下技術方案一種換熱器板的鐵素體不銹鋼材料，其具有以下組成C :0.01-0.03 wt%、Si 0. 30-0. 75 wt%、Mn :0. 30-0. 60 wt%> Cr :13. 5-25. 5 wt%、N :0. 03-0. 06 wt%、Co :0. 50-0. 90 wt%、V :0. 10-0. 25 wt%,余量為！^及不可避免的雜質構成。下面說明本專利技術的不銹鋼材料的合金成分的意義以及限定理由。C 碳是奧氏體形成元素，能夠提高鋼的淬硬性及強度，C含量過低會導致鋼的硬度達不到■要求；然而C含量過高，易于形成奧氏體，從而會降低鋼的耐腐蝕性能，并且導致高溫強度降低。在本專利技術的鐵素體不働R中，限定C的含量在0. 01-0. 05 wt%之間。體的C的含量為0. 01-0. 03wt%。Si 在鋼制造中用作脫氧劑，并且它增加了制造和焊接期間的流動性。另外，Si也是改善高溫特性和耐氧化腐蝕的有益元素；其還有利于提高鋼在中高溫環境中的強度。然而如果 Si含量超過0. 75wt%，會導致金屬間化合物的過度析出，反而不利于中高溫環境下強度的提高。而如果其含量低于0.35wt%的時候，有容易產生異常氧化的傾向。因此在本專利技術中其含量限于0. 30-0. 75 wt%，更優選的其含量范圍為0. 35-0. 60 wt%。Mn:在鋼制造中用作脫氧劑，并且它增加了制造和焊接期間的流動性。并且Mn的加入有利于細化晶粒，提高剛的強度，加入適量的Mn有利于提高不銹鋼的耐蝕性能。但是在本專利技術的提素體不銹鋼中，當Mn的含量超過0. 60wt%,會形成大量的金屬間化合物，導致不銹鋼的可加工性能降低，并且容易誘發晶間腐蝕。因此在本專利技術中其含量限于0.30-0. 60 wt%，更優選的其含量范圍為0. 35-0. 45 wt%0Cr 用于提高材料耐腐蝕性的活性元素。高含量的鉻暗示在該材料中得到很好的N溶解性。因而，為了改進耐腐蝕性，期望保持盡可能高的Cr含量。另外，高的Cr含量也有利于提高不銹鋼材料的耐高溫性能。在本專利技術的材料中為了得到良好的耐腐蝕性，鉻的含量應該為至少13.5 wt%0然而，高含量的Cr增加了不銹鋼材料的成本，另外過高的Cr含量，會導致材料的加工性能下降并導致韌性劣化，因而在本專利技術中限定Cr的含量在13. 5-25. 5wt% 之間。優選的，Cr的含量在15. 5-22. 5 wt%。N氬的加入能夠增加材料的耐腐蝕性、結構穩定性和強度，特別是在提高耐點蝕方面非常有效。當N在本專利技術的不銹鋼中的含量低于0.03 wt%時作用不能充分發揮，但是如果N 的加入量超過0. 06 wt%時，導致鐵素體不銹鋼的中高溫強度顯著降低，因而在本申請將N 的范圍限定為0. 03-0. 06 wt%0 特別優選的，在本專利技術中，N的含量為0. 03-0. 05 wt%。Co Co的加入可以在一定程度上提高鋼的淬透性，增加鋼的強度，但是其含量超過 0. 90wt%的時候，導致不銹鋼的韌性降低，進而導致不銹鋼的冷加工性能降低。因而在本專利技術的不銹鋼中將其含量限定為0.50-0. 90 wt%0優選地，其含量為0.50-0.75 wt%。V可被添加用于提高材料在酸性環境中的總體耐腐蝕性，同時少量的V不會影響結構穩定性。然而，高含量的V暗示固溶度將會過度。因此V含量應該限于0.25 Wt%0因而在本專利技術中將其含量限定為0. 10-0. 25 Wt%0優選的，其含量范圍為0. 10-0. 15wt%。另一方面，本專利技術還公開了一種上述鐵素體不銹鋼材料的制造方法，其包括以下步驟按上述成分用感應爐熔煉或電弧爐熔煉，通過氬氧精煉法(AOD)或真空吹氧脫碳法(VOD)精煉工藝，經連鑄成鑄坯；再經熱軋，然后熱處理，其中，退火加熱溫度為 600-870°C，保溫后緩冷至250°C以下；正火加熱溫度為800-1050°C，保溫后在空氣中冷卻至室溫。所述的不銹鋼材料經過冷加工和/或熱加工和/或鑄造，例如鍛造、熱壓、冷彎加工等現有技術，將其加工成不銹鋼換熱器板。本專利技術所述的不銹鋼材料，觀察其金相組織，晶粒細小且均勻對提高材料的耐蝕性有好處；并且其組織中沒有發現大量存在電化學腐蝕的異質相，大大減輕了晶間腐蝕發生的傾向，發生點蝕的幾率也很小，其抗拉強度大于450 MPa ；另外，本專利技術的不銹鋼材料耐熱性能良好，在中高溫環境中能夠保持很高的強度，而且其加工性能良好。具體實施例方式下面本專利技術將結合具體的實施例對本專利技術做進一步的解釋和說明。按表1所示出的質量百分比，用感應爐熔煉，通過氬氧精煉法(AOD)精本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種換熱器板的鐵素體不銹鋼材料，其具有以下組成：Ｃ：０．０１－０．０３ ｗｔ％、Ｓｉ：０．３０－０．７５ ｗｔ％、Ｍｎ：０．３０－０．６０ ｗｔ％、Ｃｒ：１３．５－２５．５ ｗｔ％、Ｎ：０．０３－０．０６ ｗｔ％、Ｃｏ：０．５０－０．９０ ｗｔ％、Ｖ：０．１０－０．２５ ｗｔ％， 余量為Ｆｅ及不可避免的雜質構成。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：方得志，
申請(專利權)人：蘇州方暨圓節能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：32
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