[發(fā)明專利]一種核安全級316L不銹鋼儀表管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510984730.4
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN105525228B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林玨;蔡志剛;蔡黎明;蔡衛(wèi)康
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江久立特材科技股份有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/52;C22C38/58;C22C38/04;C22C38/02;C21D9/08;F16S3/00
• 代理公司: 湖州金衛(wèi)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)33232
• 代理人: 裴金華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核安全級316L不銹鋼儀表管。

背景技術(shù)

大型先進(jìn)壓水堆核電是目前世界上核電主要發(fā)展方向，其代表堆型為我國引進(jìn)美國西屋公司的AP1000核電技術(shù)以及我國自主設(shè)計的ACP1000核電技術(shù)。在目前在建AP1000核電站儀表測控系統(tǒng)中，大量核安全儀表組件使用316L不銹鋼小口徑儀表管，該產(chǎn)品也是第三代核電儀表核島測量系統(tǒng)關(guān)鍵部件。此前AP1000堆型所有316L不銹鋼儀表管均為進(jìn)口。作為我國自主第三代核電示范工程，對關(guān)鍵材料和部件的國產(chǎn)化具有一定要求。

核安全級316L不銹鋼小口徑儀表管的規(guī)格為Φ9.53×1.65mm。該產(chǎn)品規(guī)格小，且對尺寸精度、表面質(zhì)量、綜合性能、無損檢測等都具有極高的要求，與現(xiàn)有的316L不銹鋼管產(chǎn)品的制備工藝相比，對制造過程中的冷加工、脫脂清洗、熱處理、表面處理等工藝技術(shù)提出了較高要求。由于該產(chǎn)品此前均進(jìn)口，國內(nèi)尚未見核安全級316L不銹鋼小口徑儀表管的相關(guān)專利報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種綜合性能使其滿足核安全級別的一種核安全級316L不銹鋼儀表管。

本發(fā)明的技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種核安全級316L不銹鋼儀表管，以圓管坯為原料，包括冷軋工序、固溶熱處理工序和存儲；所述冷軋工序包括開坯冷軋步驟、中間品冷軋步驟和成品冷軋步驟；所述存儲方式為吊裝存儲；所述開坯冷軋步驟的相對變形量為70%~75%，所述中間品冷軋步驟的相對變形量為65%~70%，所述成品冷軋步驟的相對變形量為60%~65%；所述固溶熱處理工序的處理溫度為1060℃~1080℃。

在本技術(shù)方案中，冷軋工藝采用了大變形開坯冷軋與小變形成品冷軋相配合的工藝方式。采用大變形開坯冷軋的方式，大變形開坯冷軋不僅有利于改善中間品表面質(zhì)量，而且有利于充分破碎熱擠壓態(tài)晶粒組織，為后續(xù)組織均勻性控制奠定基礎(chǔ)；中間品冷軋步驟進(jìn)一步改善了表面質(zhì)量和尺寸均勻性；最后通過小變形成品冷軋步驟，精確控制尺寸精度和表面質(zhì)量。合理設(shè)置和分配冷軋道次中的變形量是成功制備核安全級316L不銹鋼儀表管的關(guān)鍵，發(fā)明人經(jīng)過長期的試驗(yàn)、研究發(fā)現(xiàn)，大變形開坯冷軋工藝與小變形成品冷軋工藝的配合，即70%~75%的開坯冷軋變形量、65%~70%的中間冷軋變形量和60%~65%的成品冷軋變形量，以使316L不銹鋼儀表管滿足核級環(huán)境長期服役的需求。

316L不銹鋼的奧氏體特征，使其在加工過程中出現(xiàn)相對較高的強(qiáng)度和較強(qiáng)的加工硬化趨勢，退火態(tài)管材室溫屈服強(qiáng)度超過200MPa、抗拉強(qiáng)度超過500MPa，因而在現(xiàn)有的316L不銹鋼管的制備中，開坯冷軋的變形量低于60%；為了制作小口徑儀表管需達(dá)到的60%~75%的變形量至少需要兩次中間退火，且現(xiàn)有的通過多道次冷軋制備的316L不銹鋼管在加工精度、材料強(qiáng)度上無法滿足核級的使用需求。因此本技術(shù)方案中大變形開坯冷軋工藝與小變形成品冷軋工藝的配合至少減少了一個變形道次，同時也有效減少了相應(yīng)去油清洗、中間退火、矯直及平頭尾等工序，不但提高了生產(chǎn)效率，還大降低了生產(chǎn)成本。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述開坯冷軋步驟的送進(jìn)量為2.0~4.0mm/次、軋制速度為60~80次/min；所述成品冷軋步驟的送進(jìn)量為1.0~2.0mm/次、軋制速度為100~150次/min。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述開坯冷軋步驟的孔型間隙為0.2~0.8mm、頂頭間隙為0.5~2.0mm。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述熱處理工序?yàn)椴捎眉儦浔Ｗo(hù)氣氛光亮處理爐中進(jìn)行的光亮熱處理。

與普通熱處理爐相比，輥底式光亮熱處理爐具有穩(wěn)定性好、均勻性好、工作效率高、工作環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述光亮熱處理溫度為1010~1080℃；所述光亮熱處理控制退火速度為600~700mm/min；控制氫氣流量≥50m³/h、控制氫氣露點(diǎn)＜-40℃、控制微氧含量≤30ppm；所述光亮熱處理后，冷卻至室溫，冷卻方式為爐內(nèi)風(fēng)機(jī)冷卻，爐內(nèi)溫度從900℃下降到500℃的時間≤3min。

發(fā)明人經(jīng)過長期的試驗(yàn)、研究發(fā)現(xiàn)，1010~1080℃的處理溫度可以在確保材料固溶充分的前提下，兼顧組織均勻、抗腐蝕性能強(qiáng)、力學(xué)性能強(qiáng)的使用需求。氫氣流量和露點(diǎn)的合理控制可有效使管材內(nèi)外表面不發(fā)生氧化變色。快速降溫的工藝，可有效避免管材長時間處于高溫環(huán)境中碳化物析出而造成腐蝕性能不合格的問題。