[發(fā)明專利]一種核電用高強(qiáng)塑性奧氏體不銹鋼帽螺釘鍛件的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610356611.9
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105935861B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙忠剛;薩仁格日樂;劉曉書;欒威威;王海棠;張俊峰;倫建偉;欒曉宇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽科金特種材料有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C22C38/58;C22C38/52;C22C38/02;C22B9/18;C21D8/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司21107
• 代理人: 韓輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不銹鋼帽螺釘鍛件的制備方法，特別是涉及一種核電用高強(qiáng)塑性奧氏體不銹鋼帽螺釘鍛件的制備方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

CAP1400是指裝機(jī)容量為140萬千瓦的先進(jìn)非能動核電技術(shù)，是在我國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)。CAP1400項(xiàng)目旨在于目前安全性和經(jīng)濟(jì)性較好的AP1000技術(shù)基礎(chǔ)上，通過消化、吸收和再創(chuàng)新，形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、功率更大、安全性更高、壽命更長的大型先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，以擺脫我國核電技術(shù)依賴進(jìn)口、核電發(fā)展受制于人的局面，既滿足我國在2020年實(shí)現(xiàn)核電裝機(jī)7000萬千瓦、占屆時中國電力總裝機(jī)容量5％的目標(biāo)；又可滿足我國核電成套技術(shù)“走出去”的戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)由“核電大國”向“核電強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變的目標(biāo)。

帽螺釘用奧氏體不銹鋼(ASME SA-479 316)合金是一種核電項(xiàng)目螺釘用材料，該合金的突出特點(diǎn)是含有C、Cr、Ni及Mo等元素，若使其獲得良好的強(qiáng)度指標(biāo)需犧牲其一定的塑性和抗腐蝕及抗應(yīng)力松弛能力。其成分要求如表1所示：

表1 化學(xué)成分要求(wt％)

應(yīng)予指出的是，經(jīng)過冷變形處理后，帽螺釘產(chǎn)品雖滿足抗拉強(qiáng)度要求，但無法滿足抗晶間腐蝕及高塑性的要求(室溫條件下抗拉強(qiáng)度大于等于585MPa， 屈服強(qiáng)度為485～620MPa，延伸率大于等于30％，斷面收縮率大于等于60％，且同時滿足ASTM A262的E法進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)要求，并達(dá)到其高溫抗應(yīng)力松弛的性能要求)。采用此方法生產(chǎn)的帽螺釘產(chǎn)品的所有性能均可滿足上述性能要求，帽螺釘產(chǎn)品的合格率已達(dá)到99％左右，產(chǎn)品可滿足工程需要，此產(chǎn)品按此工藝方法可成功生產(chǎn)，有效地促進(jìn)了核電工程實(shí)施的進(jìn)度，保證了核電站按時投入生產(chǎn)。該合金鍛件產(chǎn)品可進(jìn)一步拓展應(yīng)用到其他核泵中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難以同時滿足帽螺釘鍛件高強(qiáng)度、高塑性、耐蝕性能和高溫耐應(yīng)力松弛性能的問題，通過反復(fù)研究和大量試驗(yàn)篩選后，提供一種核電用高強(qiáng)塑性奧氏體不銹鋼帽螺釘鍛件的制備方法，從而獲得綜合性能優(yōu)良的高強(qiáng)塑性奧氏體不銹鋼帽螺釘鍛件，實(shí)現(xiàn)其在核主泵上的應(yīng)用。

本發(fā)明給出的技術(shù)方案是：一種核電用高強(qiáng)塑性奧氏體不銹鋼帽螺釘鍛件的制備方法，其特點(diǎn)是按以下步驟進(jìn)行：

(1)按重量百分比計，將ASME SA-479 316材料電渣用母材電極的成分控制在：Ni 12.20～2.60％，Cr 17.50～17.80％，Mo 2.50～2.75％，Mn 1.50～1.80％，Si 0.30～0.50％，C 0.025～0.035％，Co≤0.05％，N 0.04～0.06％，F(xiàn)e余量，電極電渣成尺寸為Φ490～Φ530mm的電渣鋼錠，電渣過程中熔煉電流控制為9500～12000A，重熔電壓控制為65～80V；

(2)當(dāng)所述電渣鋼錠熔煉完成且成分滿足步驟(1)要求后，方可進(jìn)行鍛造，鍛造始鍛溫度為終鍛溫度為鍛造高溫區(qū)(1000～1150℃)進(jìn)行大變形量變形，每次壓下量為50～60mm；鍛造低溫區(qū)(850～1000℃)進(jìn)行相對小變形量變形，每次壓下量為20～30mm；鍛造后坯料尺寸達(dá)到方規(guī)格；

(3)所述步驟(2)完成后對鍛坯進(jìn)行固溶處理，固溶處理在對坯料保溫隨后水冷，固溶處理過程中升溫速度控制為≤60℃/h；固溶處理完成后對坯料進(jìn)行機(jī)加工處理，機(jī)加工后坯料尺寸達(dá)到方尺寸；

(4)所述步驟(3)完成后，在室溫下對坯料進(jìn)行冷變形處理。變形后的尺寸達(dá)到方，變形量控制在13～23％，冷變形過程中要求使用750Kg鍛錘，且需快速均勻的在一火次內(nèi)由方變形至方尺寸；

(5)所述步驟(4)完成后，對獲得的冷變形鍛件進(jìn)行特定熱處理，熱處理溫度為保溫時間為特定熱處理過程中升溫速度控制為≤35℃/h，熱處理完成后，機(jī)加工成帽螺釘鍛件交貨尺寸。

所述步驟(2)中開始進(jìn)行鍛造后，其坯料尺寸達(dá)到方規(guī)格是由二火次完成，第一火次由開坯至方，鍛比為3，第二火次由方開坯至方，鍛比為8.7，總鍛比大于10。

本發(fā)明的設(shè)計思想是：