[發明專利]一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710389979.X
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107217205B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王輝;杜沛南;張瑞謙;劉超紅;潘錢付;陶濤;孫永鐸
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/02;C22C38/28;C22C38/24;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/46;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

1.一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，由以下組分組成，

Cr：12.5～14.5％，Al：3.5～5.5％，Mo：1.5～3％，Nb：1～3％，Si：0.1～0.4％，Ti：0.1～0.5％，V：0.1～0.2％，Mn+Ni：0.1～0.2％，La：0.05～0.1％，C：≤0.008％，N：≤0.005％，O：≤0.003％，余量為Fe和雜質，

所述FeCrAl基合金材料的制備方法，包括以下操作步驟：

(1)將FeCrAl基合金按比例混合，熔煉得鑄錠；

(2)鑄錠在1150℃～1300℃下均勻退火，并保溫3—10h；

(3)去除均勻化退火后鑄錠表面的氧化皮，高溫鍛造，始鍛溫度為：1050℃～1150℃，終鍛溫度為：大于等于800℃，鍛造比大于2；

(4)去除鍛造后板材的表面氧化皮，將表面清潔處理后的板材進行熱處理，熱處理溫度為：780～800℃下處理0.5-1.5h，熱處理后熱軋板材，熱軋溫度小于等于810℃，材料變形量大于等于65％；

(5)將熱軋后的板材進行熱時效處理，時效溫度為：750℃～800℃，時效時間為：20h～100h；

(6)將熱時效處理后的熱軋板材冷軋，冷軋過程中的中間退火溫度及最終退火溫度小于等于710℃，冷軋變形量大于等于35％，即得。

2.根據權利要求1所述的一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，由以下組分組成，

Cr：12.5％，Al：4.1％，Mo：1.5％，Nb：1.3％，Si：0.4％，Ti：0.1％，V：0.1％，Mn+Ni：0.1％，La：0.05％，C：0.008％，N：0.005％，O：0.003％，余量為Fe和雜質。

3.根據權利要求1所述的一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，由以下組分組成，

Cr：14.5％，Al：3.5％，Mo：3％，Nb：3％，Si：0.4％，Ti：0.5％，V：0.2％，Mn+Ni：0.2％，La：0.1％，C：0.008％，N：0.005％，O：0.003％，余量為Fe和雜質。

4.根據權利要求1所述的一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，由以下組分組成，

Cr：13.5％，Al：4.9％，Mo：1.5％，Nb：1％，Si：0.3％，Ti：0.3％，V：0.2％，Mn+Ni：0.2％，La：0.05％，C：0.008％，N：0.005％，O：0.003％，余量為Fe和雜質。

5.根據權利要求1所述的一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料，其特征在于：按重量百分含量計，由以下組分組成，

Cr：12.9％，Al：3.9％，Mo：2.9％，Nb：2.4％，Si：0.3％，Ti：0.3％，V：0.2％，Mn+Ni：0.2％，La：0.08％，C：0.008％，N：0.005％，O：0.003％，余量為Fe和雜質。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的一種核反應堆燃料元件包殼用FeCrAl基合金材料的制備方法，其特征在于：包括以下操作步驟：

(1)將FeCrAl基合金按比例混合，熔煉得鑄錠；

(2)鑄錠在1150℃～1300℃下均勻退火，并保溫3—10h；

(3)去除均勻化退火后鑄錠表面的氧化皮，高溫鍛造，始鍛溫度為：1050℃～1150℃，終鍛溫度為：大于等于800℃，鍛造比大于2；

(4)去除鍛造后板材的表面氧化皮，將表面清潔處理后的板材進行熱處理，熱處理溫度為：780～800℃下處理0.5-1.5h，熱處理后熱軋板材，熱軋溫度小于等于810℃，材料變形量大于等于65％；

(5)將熱軋后的板材進行熱時效處理，時效溫度為：750℃～800℃，時效時間為：20h～100h；

(6)將熱時效處理后的熱軋板材冷軋，冷軋過程中的中間退火溫度及最終退火溫度小于等于710℃，冷軋變形量大于等于35％，即得。