[發明專利]原子能用Ni基合金管

有效

• 申請號: 201680037339.6
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107709587B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 竹田貴代子;木野村莊司
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;G21D1/00;C22F1/00;C22F1/10
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明的目的在于提供SCC裂紋進展速度小的原子能用Ni基合金管。本發明的原子能用Ni基合金管為具有15～55mm的壁厚的Ni基合金管，化學組成以質量％計為C：0.010～0.025％、Si：0.10～0.50％、Mn：0.01～0.50％、P：0.030％以下、S：0.002％以下、Ni：52.5～65.0％、Cr：20.0～35.0％、Mo：0.03～0.30％、Co：0.018％以下、Sn：0.015％以下、N：0.005～0.050％、Ti：0～0.300％、Nb：0～0.200％、Ta：0～0.300％、Zr：0％以上且不足0.03％、余量：Fe以及雜質，組織為奧氏體單相，化學組成滿足下式(1)。?0.0020≤[N]/14－{[Ti]/47.9+[Nb]/92.9+[Ta]/180.9+[Zr]/91.2}≤0.0015(1)其中，式(1)中的元素標記處代入對應的元素的以質量％表示的含量。

技術領域

本發明涉及原子能用Ni基合金管，更詳細而言涉及具有15～55mm的壁厚的原子能用Ni基合金管。

背景技術

輕水堆中，自工作開始經過40年以上的機械設備增加，結構材料的經年劣化成為問題。經年劣化之一有應力腐蝕裂紋(以下，稱為SCC)。SCC在材料、環境、以及應力這三個因素共同作用下產生。

在輕水堆的壓力邊界，特別是在要求優異的耐SCC性的部位使用Alloy600(15Cr-70Ni-Fe)、Alloy690(30Cr-60Ni-Fe)。Alloy690其特征在于，作為改善了Alloy600的SCC產生的材質而被實用化，實施了在晶界積極地析出M₂₃C₆，并且補救Cr欠缺層的特殊熱處理。

特殊熱處理例如記載于Yonezawa et al,”Effects of Metallurgical Factorson Stress Corrosion Cracking of Ni-Base Alloys in High Temperature Water”,Proceedings of JAIF International Conference on Water Chemistry in NuclearPower Plants,volume 2(1988),pp.490-495。

公開了用于提高這些合金的耐SCC性的各種手法。日本專利第2554048號公報中公開了，通過成為在γ基地具有γ’相以及γ”相的至少任一種、在晶粒邊界半連續狀地優先析出M₂₃C₆的組織，從而提高耐SCC性的高強度Ni基合金。日本專利第1329632號公報、以及日本特開昭30-245773號公報中公開了，通過規定冷軋后的加熱溫度和加熱時間，從而提高耐SCC性的Ni基合金。日本專利第4433230號公報中公開了，利用含有Ti或Nb的碳氮化物而使晶體粒徑微細化的原子能用高強度Ni基合金管。

發明內容

認為對于SCC而言作為現象分為“產生”和“裂紋進展”。上述的文獻大多關于抑制SCC的產生，著眼于在晶界析出的M₂₃C₆的控制。

在此，對于SCC產生和SCC裂紋進展的區別進行敘述。如上所述，耐腐蝕性優異的Alloy690等Ni基合金管用作輕水堆的壓力邊界的結構材料。然而，在基于所應用的部位所謀求的耐腐蝕性上存在差異。

例如，壓水堆(以下，稱為PWR)的蒸汽發生器導熱管(以下，SG管)為細徑薄壁(外徑約20mm，壁厚約1mm)、約3000～6000根聚集而構成蒸汽發生器。SG管為薄壁，因此產生SCC時采取快速地封住管端而棄用的處置。因此，對于SG管等薄壁管要求SCC產生敏感性低。