耐海水腐蚀用钢板10CrMoAl的生产技术研究

阳隽觎

摘 要：通过采用低碳、Al-Cr-Mo微合金化的成分设计，严格控制化学成分及钢水洁净度，正火+回火热处理等主要冶金技术，开发了具有良好的综合机械性能的10CrMoAl钢板。

关键词：腐蚀；热处理；N；纯净钢

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

钢材10CrMoAl具有优良的耐海水腐蚀性能和焊接性能，是沿海电厂、沿海油田、沿海天然气及石化厂输送水、油气及含海水介质的最理想的管路及加工件制作材料。新钢公司一直致力于海洋工程用钢开发和应用，继船用钢板和钻井平台用钢板开发后，根据市场需求进行了耐海水腐蚀钢板10CrMoAl的开发。根据八个月的生产实践，发现钢板经过正火+回火热处理后质量稳定，力学性能优异，还具有良好的中高温性能。

1 产品要求

（1）Al和Mo元素均为强烈减少奥氏体相区元素， 0.4%～0.8%的Al和0.25%～0.32%的Mo共同作用使A3点上升，A4点下降，缩小奥氏体相区，大幅提高该钢种的奥氏体化温度。Al元素除了固溶作用外，还形成了难熔第二相粒子AlN，这种难熔粒子弥散在奥氏体晶界，阻止奥氏体化时晶界迁移，从而大大提高了奥氏体晶粒粗化温度，为该钢种的钢坯加热、轧制和热处理提供了较大的温度范围[1]，也更容易获得细小的晶粒组织。钢的熔炼成分满足表1要求

（2）钢板的力学性能满足表2要求

（3）钢板按块进行超声波探伤检验，满足国标JB/T 4730.3-2005锅炉、压力容器及压力管道无损检测第三部分：超声波检测表3中三级合格。

（4）交货状态：正火+回火。

2 生产实践

2.1 炼钢生产

采用100吨转炉冶炼生产，经LF炉和RH炉两次精炼后，通过弧形连铸机进行全程保护浇铸，断面为250*2270mm。连铸坯热切分段后缓冷24小时。

2.2 轧钢生产

钢坯经检验合格后进蓄热式加热炉加热，加热温度控制在1200～1270℃，出炉温度控制在1080～1180℃。钢坯采用两阶段控制轧制，第一阶段在完全再结晶区轧制，通过多块钢坯连轧，中间坯得到充分冷却，避开部分再结晶区，进入第二阶段轧制，即在较低温度下进行未再结晶区轧制。

2.3 热处理生产

探伤合格钢板采用离线热处理，经900～940℃正火处理，然后进行600～660℃回火处理。

3 产品质量

3.1 板坯低倍

连铸坯热切时截取钢样，刨磨成光面采用热酸腐蚀，目测结果见表3，无夹杂气泡，偏析疏松裂纹都符合标准。

3.2 力学性能

为了验证钢板性能的均匀性，分别在母板的头部、中部和尾部取样做常温拉伸试验和纵冲试验，由表4数据可知，钢板的强度指标均满足技术要求，并且有良好的塑性和韧性，钢板的性能均匀性好。

3.3 金相分析

观察10CrMoAl热处理钢板的显微组织，表层（1/4处）组织和中心组织都是铁素体和珠光体组织，含有少量贝氏体，晶粒度评级都是10级。可以看出，钢板显微组织均匀，晶粒细小，从组织上保证了钢板具备优异的机械性能。在钢板的纵截面取金相样做非金属夹杂物分析，结果为：A0.5，B0.5，C0，D0.5，说明非金属夹杂很少。

4 结论

采用厚度250mm的连铸坯轧制厚度20mm的10CrMoAl钢板，通过正火和回火热处理，钢板获得均匀细小稳定的显微组织和良好的综合机械性能：探伤满足国标JB/T 4730.3 一级合格，屈服强度Rel≥325MPa，抗拉强度Rm≥490MPa，20℃纵向冲击AKV≥200J，冷弯性能和中高温机械强度优秀。

参考文献：

[1]于生.耐海水腐蚀用钢10CrMoAl的试验研究[J].宽厚板，1999，5（04）：14-17.endprint