[發(fā)明專利]一種核用壓力容器用R17Cr1Ni3Mo鋼及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810246775.1
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101476088A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉正東;林肇杰;李昌義;楊鋼;程世長;王立民;王寶忠;張文輝;于兆卿
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C21D6/00;C21D1/18
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于壓力容器用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種核用壓力容器用R17Cr1Ni3Mo鋼及其制備方法。涉及一種核用壓力容器用鋼的最佳化學(xué)成分范圍和最佳熱處理工藝選擇，適用于大型核電站和核潛艇的反應(yīng)堆壓力容器和蒸發(fā)器管板的制造。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆壓力容器(Reactor?Pressure?Vessel)和蒸發(fā)器管板是大型壓水堆的核心部件。隨著電力需求進一步增加和節(jié)能減排壓力的不斷提高，核電已成為一種相對成熟的清潔能源。世界各國，尤其是中國，都在規(guī)劃未來核電機組的建設(shè)計劃。核電技術(shù)和建設(shè)規(guī)劃的一個發(fā)展趨勢就是不斷提高單堆的容量，而單堆容量的增加，將不可避免地促使反應(yīng)堆壓力容器和蒸發(fā)器管板的大型化。同時，從核壓力容器的安全性考慮，應(yīng)盡量減少組件的焊縫長度，因此核反應(yīng)堆的另一個技術(shù)發(fā)展方向就是一體化和整體化。以上原因直接導(dǎo)致了核反應(yīng)堆壓力容器和蒸發(fā)器管板用鍛件單件重量和厚度不斷增大，這就對核壓力容器用鋼提出了更高的性能及其穩(wěn)定性要求。

壓力容器是核反應(yīng)堆的核心構(gòu)件，包容著堆芯所有部件并在高溫、高壓、輻射環(huán)境下長期運行，整個壽期內(nèi)不可更換，保證其整個壽期內(nèi)的完整性至關(guān)重要。為此要求核壓力容器用鋼應(yīng)滿足以下要求：(1)強度高、塑韌性好、抗輻照、耐腐蝕，與冷卻劑相容性好；(2)淬透性好，可獲得大截面均勻的組織和穩(wěn)定的性能，長時運行后性能穩(wěn)定；(3)可焊性和可冷熱加工性好；(4)成本經(jīng)濟合理等。

第一代核壓力容器用鋼板，是在當(dāng)時石油化工壓力容器技術(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)低合金鋼的使用經(jīng)驗確定的。美國早期的壓力容器都是采用具有良好焊接性能的鍋爐鋼板制造的。1955年選用ASME?SA212Gr.B板材，不久后發(fā)現(xiàn)這種鋼強度偏低且厚截面處的沖擊韌性明顯下降。為改善材料的強韌性，采用了強度較高的Mn-Mo鋼SA302Gr.B。為提高厚截面淬透性，在SA302Gr.B中添加Ni，制成改進型SA302Gr.B(0.40～1.00％Ni)，即后來的SA302Gr.C。從1965年起，核壓力容器用鋼板采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝，開發(fā)了具有較高強韌性的鋼種-SA533Gr.Bcl1。SA533Gr.Bcl1同德國TUV20MnMoNi55、日本JISSQV2A、法國RCC-M之16MND5大致相當(dāng)。為進一步提高材料的強韌性，在SA533Gr.Bcl1中添加大量的Ni、Cr和V而發(fā)展成SA542，SA543，日本，美國正在對這兩種板材進行研究，估計不久將推廣應(yīng)用。

核壓力容器鍛件的發(fā)展過程類似于板材。最初使用的是C-Mn鋼鍛件SA105和SA182，隨后又被Mn-Ni鋼鍛件SA350-82和Mn-Mo-Ni鋼鍛件SA336取代。1965年以后，又出現(xiàn)了Mn-Mo-Ni鍛件。典型的RPV鍛件用鋼主要有美國的SA508?cl.3、德國的20MnMoNi55、法國的16MND5、和日本的SFVV3等。為了提高強度、增大淬透性和改善焊接性能以及隨著堆功率增大等原因，核壓力容器鍛件用鋼經(jīng)歷了214Cr-Mo→A533B(A508-II)→A508-III]]>的發(fā)展過程。