[發(fā)明專利]一種核級設(shè)備支撐用鋼及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310470887.6
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104561824A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇;孫殿東;王長順;王動;羅志華;周成;李文斌;李廣龍;王小強
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于黑色金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及核級設(shè)備支撐用鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，核能作為一種清潔、安全、穩(wěn)定的能源，已越來越受到各國的重視，安全利用核能、大力發(fā)展核電已成為一種趨勢。而在核電技術(shù)應(yīng)用方面也有了長足的進(jìn)步，已從原來的“二代”技術(shù)，發(fā)展為現(xiàn)在的“二代加”和“三代”技術(shù)，使安全性能有了更大的提高。但從目前來看，我國現(xiàn)運行最多也是目前最為安全的核電機組基本上仍為“二代加”技術(shù)（“三代”AP1000技術(shù)建造的首座核電機組預(yù)計2013年年底前才能并網(wǎng)發(fā)電）

在“二代加”核電機組中，核電承壓設(shè)備用鋼作為核反應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器、各種管道、箱、槽、罐等重要核級設(shè)備的支撐材料起著舉足輕重的作用。其運行的安全、性能的穩(wěn)定將直接影響到被支撐容器及整臺機組能否安全運行。

目前來看，作為核級設(shè)備支撐材料較多，如：A42、A52、P295GH、P355GH及S355J0等等，上述鋼種基本為碳素鋼或低合金高強度鋼，抗拉強度大都控制在400-550MPa之間，可有效地降低由于合金元素的加入，造成的輻照脆化效應(yīng)。但作為核級設(shè)備支撐用材料，還需要經(jīng)受長時間消應(yīng)力處理，還要檢驗其高溫拉伸性能，而上述鋼種經(jīng)長時間消應(yīng)力處理后或在高溫狀態(tài)下的強度均會有不同程度的下降，很難滿足要求，只適用于制造核電配套設(shè)備、輔助設(shè)備的承壓材料，已遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)有“二代加”和未來“三代”核電機組核級關(guān)鍵設(shè)備支撐用鋼的需求。如板厚為60mm的S355J0鋼板經(jīng)正火處理后，屈服強度（Rel）和抗拉強度(Rm)分別為360N/mm²和525N/mm²（指標(biāo)要求Rel≥330N/mm²、Rm≥510N/mm²）；模擬焊后熱處理后，屈服強度（Rel）和抗拉強度(Rm)分別為340N/mm²和500N/mm²（指標(biāo)要求Rel≥330N/mm²、Rm≥510N/mm²）；200℃高溫拉伸時，屈服強度（Rel）和抗拉強度(Rm)分別為255N/mm²和470N/mm²。從三個過程來看，鋼板經(jīng)正火處理后，強度可以全滿足指標(biāo)要求，且具有一定的余量。但經(jīng)過模擬焊后熱處理后，鋼板強度下降明顯，尤其抗拉強度已不能滿足指標(biāo)要求；200℃時鋼板的強度，尤其是屈服強度下降更為明顯，表明該鋼種抗高溫能力相對較低，已不能滿足核級設(shè)備支撐用關(guān)鍵材料制造的需求。

專利《高韌性高延性低輻照催化核電承壓設(shè)備用鋼及其制造方法》（公開號：101892442A），公開了一種高韌性高延性低輻照脆化核電承壓設(shè)備用鋼及其制造方法。該鋼的化學(xué)成分按重量百分?jǐn)?shù)計為：C：0.08～0.15、Si：0.20～0.35、Mn：0.80～1.60、P≤0.012、S≤0.005、Alt：0.01～0.05、Ti：0.008～0.015、N≤0.010,其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。該發(fā)明根據(jù)鋼產(chǎn)品交貨狀態(tài)不同和鋼材厚度不同的要求設(shè)計了控軋態(tài)和正火態(tài)的制造方法，該發(fā)明鋼可廣泛用于第二代、二代改進(jìn)型和第三代核電承壓設(shè)備的制造。其不足之處在于，該發(fā)明生產(chǎn)的鋼板所能達(dá)到的強度級別也極為有限，并且此發(fā)明的鋼板規(guī)格范圍僅為4—60mm。

《一種-50℃核電承壓設(shè)備用鋼及其生產(chǎn)方法”》（公開號：CN102181807A），主要涉及一種-50℃條件下的高韌性、低輻照脆化核電承壓設(shè)備用鋼及其制造方法。具體為抗拉強度大于585MPa，只是對常溫拉伸及-50℃沖擊韌性提出了要求，而對核電設(shè)備需要的模擬焊后熱處理及高溫性能并沒有要求，同時從成分控制來看，也不能滿足上述兩個方面的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述問題和不足而提供一種核級設(shè)備支撐用鋼及其制造方法，鋼板在熱處理狀態(tài)、模擬焊后熱處理狀態(tài)及200℃高溫狀態(tài)的力學(xué)性能均保持較高水平，并具有較好的鋼板強度及韌性的匹配。

本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：