SUS304L 超低碳不锈钢中厚板在太钢的生产及抗腐蚀性能研究

SUS304L 超低碳不锈钢中厚板在太钢的生产及抗腐蚀性能研究

304L不锈钢板的生产工艺流程

超低

铁盘子

钢铁有限公司

顾、王、岳、张

（钢铁（集团）有限公司）

（）超低碳奥氏体不锈钢具有优良的抗晶间腐蚀性能。

明显高于国际上已基本淘汰但国内仍在广泛使用的品种。

（）.济南化肥厂、太钢中化硝酸设备用于秦山核电站

板材产品的耐腐蚀性能已达到<0.5mm/a的水平。

1 304L不锈钢板生产工艺流程

304L不锈钢板的工艺流程为：AOD炉（18t）→铸锭（4t、6.2t）→出坯

→粗轧→精轧。

电弧炉冶炼C含量为1.5%，Cr、Ni控制在规范的上、中限，Si小于0.5%，

出钢温度为1 600～1 650 ℃；AOD炉脱碳段O2/Ar(N2)=3∶1、1∶1。

及1：3，精炼期间采用Fe-Si还原及成分调整，出钢温度为1 640±10 ℃。

钢锭总加热时间为15h(1150℃，2.5h；1250℃，3h)。

钢坯温度为1150℃，终轧温度为800～900℃，精轧后钢坯加热至1260±10℃。

热轧中厚板在辊底炉中于1 050～1 100 ℃（保温时间6 min/mm）进行固溶处理。

2 化学成分对304L不锈钢板晶间腐蚀的影响

为了提高铬镍奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀性能，工业生产中常采用以下方法：

列出两种方法；

（1）在铬镍奥氏体钢中添加比铬更容易形成碳化物的元素，如钛、铌等（如

)，因为钛和铌的碳化物TiC和NbC比铬的碳化物更难溶解在奥氏体中。

因此，在敏化温度范围内加热时，它不会在晶界处析出，也不会

在腐蚀介质中会发生晶间腐蚀，但钛稳定化钢存在Ti(CN)污染钢水的问题。

含钛钢已逐渐被淘汰。

（2）将18-8钢的碳含量降低到0.03%以下（如304L），以降低

在界面处析出的碳化物数量可防止晶间腐蚀损伤。然而，实验表明

304L钢在敏化状态下，在65%沸腾硝酸中的腐蚀速率不超过0.65

毫米/年或0.5毫米/年，钢中碳含量不得超过0.02%。

当含量超过0.02%时，年腐蚀速率急剧增加（图1）

[1, 2]

。

图1 SUS 304L钢中碳含量与腐蚀速率的关系

（a）参考文献[1]，（b）太原钢铁股份有限公司产品（敏化处理：（a）650 ℃ × 2 h （b）650 ℃ × 1

h) 试验方法：65%沸腾HNO3 48h×5次

图1 通电率

钢，65% HNO3，48 小时×5

（a）[1]；（b）于

加热：（a）650℃，持续2小时；（b）650℃，持续1小时

太钢304L超低碳不锈钢板化学成分及在65%沸腾HNO3中的腐蚀速率

费率列于表 1。从表 1 和图 1b

[3]

可以看出太钢304L钢中板含碳量为0.015%~

0.020%，65%沸腾硝酸年腐蚀速率为0.14～0.39mm，1998年太钢秦山

核电站生产的超低碳不锈钢板的碳含量小于0.020%。

平整度满足<0.5mm/a的要求。

表1 太钢304L不锈钢板化学成分及耐蚀性能

表 1 和

超低钢板

钢铁股份有限公司

元素化学成分/% 腐蚀速率（65%沸腾HNO3）/mm

-1

硅

锰

肌酐

你

0.015～0.020

0.60～0.80

1.13～1.45

0.023～0.029

0.005～0.010

18.55～19.35

10.50～11.00

0.14～0.39

实践表明，在304L钢的Cr、Ni含量规定范围内，Cr、Ni含量的变化

淬火对钢的耐腐蚀性能影响不显著。

3、热处理工艺对晶间腐蚀的影响

固溶处理的重要工艺参数是处理温度、时间和冷却速度。

固溶体晶间腐蚀对热处理工艺的要求有着根本的不同。

颗粒间的偏析和特定介质中发生的固溶体晶间腐蚀需要碳的充分溶解。

因此提高加工温度、快速冷却是非常必要的，这直接决定了产品的耐腐蚀性能。

但对于敏化晶间腐蚀，产品在进行耐腐蚀试验之前必须是碳化物状态。

最快的析出速度为650℃，时间为1小时，因此热处理时产品的碳含量为

固溶程度对敏化后碳的最终析出程度没有影响

[1]

从图中可以看出这一点

2、3.溶液温度为1000~1100℃，加热时间为10~

120分钟后，腐蚀速率没有变化。

图2 热处理温度对SUS 304L耐蚀性的影响（650℃敏化1h的65%HNO3试验）

测试）

图2 固体

SUS 304L钢的淬火速率——650℃，1小时，

65% HNO3 测试

图3 SUS 304L固溶处理加热时间对敏化晶间腐蚀的影响(650 ℃敏化

1小时65%HNO3试验）

图3 固化时间对速率的影响

SUS 304L 钢 - 650 ℃，1h，65% HNO3

测试

4。结论

在65%HNO3试验条件下，太钢的耐腐蚀等级应达到

≤0.5 mm/a，钢中碳含量应≤0.02%；对于晶间

对于进行腐蚀试验的产品，热处理温度、加热时间及冷却速度对晶间腐蚀性能无影响。

影响是显而易见的。

作者简介：顾金梅，女，35岁，讲师。1987年毕业于北京科技大学。

钢铁冶金专业，从事不锈钢品种及工艺技术的研究。

作者单位：太原

参考

1.藤田照夫[日].不锈钢热处理.北京:机械工业出版社,1983:192

2 王学耀. 特殊钢, 1996, 17(5): 1

3 陆世英. 不锈钢. 北京: 原子能出版社, 1995: 156