[發明專利]一種高強度高屈強比核電站機械模塊用鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201810154720.1
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108441779B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 顏秉宇;孫殿東;王爽;胡海洋;劉翔;隋松言;歐陽鑫;段江濤;王勇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/54;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;C21D8/02
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本發明公開一種高強度高屈強比核電站機械模塊用鋼及其制造方法。鋼中含有，C:0.09％～0.12％，Si:0.30％～0.40％，Mn:0.50％～0.70％，P≤0.010％，S≤0.002％，Cr:0.60％～0.90％，Ni:0.30％～0.50％，Mo:0.26％～0.45％，V:0.005％～0.030％，B:0.001％～0.005％，Ti≤0.015％，Al:0.010％～0.025％，其余為Fe和不可避免的雜質；1565～1575℃真空脫氣；鋼坯加熱溫度1200～1250℃，開軋溫度1100～1150℃，終軋溫度≥1000℃，總變形量≥60％，淬火溫度900～920℃，保溫時間2～3.5min/mm；回火溫度625～660℃，保溫時間4～6min/mm。鋼板厚度20～110mm，抗拉強度≥700MPa，屈強比≥0.9。

技術領域

本發明屬于黑色金屬材料領域，特別涉及核電站機械模塊用鋼及其制造方法。

背景技術

模塊是指一個由材料和部件組裝而成的組合件。車間預制后模塊作為一個整體單元，方便和加速了現場的建造。在模塊就位前對其預制和組裝，避免了在其最終位置的狹窄空間進行過多的工作，這樣就允許安裝和土建并行作業。

目前我國在建核電站以三代核電為主，其系統復雜、建造周期長、施工質量要求高，在保證質量的前提下，如何縮短工期降低工程造價是核電業主追求的目標之一，傳統施工模式，核島廠房內的大量閥門與管道的組合焊接工作均在現場進行，需投入較多焊工，且施工周期長，為減少核島現場安裝工作量，提高安裝效率，借鑒國外沸水堆核電站實施管道段模塊化技術的成功經驗，對核電站管道段模塊化施工技術進行了系統研究，制定了管道段模塊的選定原則和設計流程，開發了基于三維設計平臺的管道段模塊設計功能，提出了實施管道段模塊的技術條件，為核電站應用模塊化施工技術提供了參考。

國外沸水堆核電站隨著應用技術的發展，開始逐步采用了模塊化施工技術，并取得了良好的工程效果，隨著模塊化技術的日益成熟和應用經驗的積累，沸水堆核電站采用模塊化設計建造的范圍越來越廣，設計的模塊也越來越大，核電機械模塊的顯著特點就是鋼材本身具備較好的焊接性和成型性，這樣需對化學成分設計有明顯的嚴格要求，成品鋼板需要較好耐疲勞性能和低溫韌性，機械模塊用鋼在應用中多為往復循環式，并且常常處于低頻高應力狀態，所以一定的高屈強比有利于材料的綜合性能。目前國內外對核電用鋼已形成較多專利：

申請號為201310083274.7，名為“一種核電站機械模塊支撐件用高強韌鋼板及其制造方法”，該專利主要涉及一種核電站模塊支撐件用鋼板的生產方法，成分包括：C：0.08％～0.22％；Si：0.15％～0.45％；Mn：0.60％～1.10％；P≤0.020％；S≤0.015％；Ni：0.60％～1.00％；Cr：0.40％～0.70％；Cu：0.15％～0.55％；Mo：0.40％～0.60％；V：0.020％～0.080％；Ti：0.008％～0.030％；B：0.0005％～0.005％；Al：0.020％～0.050％，余量為鐵及雜質。該專利在低碳含量設計基礎上適當添加合金元素，使鋼的抗拉強度達到800MPa以上。該專利的鋼板厚度為6～65mm，鋼板的厚度較低，不能夠完全覆蓋核電機械模塊的厚度范圍，同時該專利的熱處理溫度范圍非常大，在該溫度范圍下，會造成鋼板的組織不穩定。