[發明專利]核電用1Cr15Ni36W3Ti合金鍛、軋棒材制造方法

有效

• 申請號: 201810316209.7
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108588540B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 王洋洋;楊玉軍;張玉春;王志剛;王海江;白憲超;韓魁;王艾竹;田水仙;劉忠平;邊松濤;朱洪濤;榮文凱
• 申請（專利權）人: 撫順特殊鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22B9/18;C22C30/00;C21D8/06;B21C37/04
• 代理公司: 21238 大連格智知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫宇宏

本發明公開核電用1Cr15Ni36W3Ti合金鍛材、軋制棒材制造方法，目的是提高合金的室溫及高溫強度。技術方案：采用非真空感應+電渣的冶煉方法，通過合金中碳化物的彌散強化提高合金在室溫及高溫下的強度；鍛造開坯、鍛造成材及軋制控制加熱溫度，可獲得較為細小的晶粒；控制終鍛、鍛造成材終鍛及終軋溫度，可使晶粒發生再結晶；快鍛機開坯過程的單錘壓下量控制為60mm～80mm，加工比達到3～5，精鍛總變形量控制為30％～50％。合理的加工比及變形量有利于均勻合金內部組織和性能的均勻一致性，有效避免粗晶及混晶現象。本發明的有益效果：填補了國內的1Cr15Ni36W3Ti合金生產工藝空白，提高合金的室溫及高溫性能，成功應用于國內核電設備的制造。

技術領域

本發明屬于金屬材料制造領域，具體涉及核電用1Cr15Ni36W3Ti合金鍛材、軋制棒材制造方法。

背景技術

本合金屬于鐵鎳基熱強型合金，原俄羅斯牌號為З612、ХН35ВТ。該合金為單項奧氏體組織，通過鉻、鎢元素進行為固溶強化，合金中較高含量的錳起到抗氧化作用，適當含量的鈦元素有利于γ′相的形成，有利于提高合金的室溫及高溫強度。由于該合金具有良好的熱強性，650℃溫度下的持久性能可達5萬小時～10萬小時，主要用于燃氣輪機葉片、圓盤、轉子及連接件。此外，由于其良好的高溫穩定性，可用于制造第四代核電中的緊固件、連接件等器件。合金生產的主要難點：1Cr15Ni36W3Ti合金已在俄羅斯作為核電材料生產，但由于技術保密，無法獲得有相關的技術材料。因此，該合金作為核電材料首次在國內生產，沒有可以借鑒的的生產工藝及參考文獻。

發明內容

本發明公開核電用1Cr15Ni36W3Ti合金鍛材、軋制棒材制造方法，目的是通過采取非真空感應+電渣重熔冶煉工藝，控制鍛造及軋制的加熱溫度及變形量，提高合金的室溫及高溫強度。

本發明采取以下技術方案：

1、工藝路線：

1)非真空感應爐冶煉→電渣重熔冶煉→3150t快鍛機開坯→1800t 精鍛機鍛制棒材→成品熱處理→精整→探傷→表面檢驗→包裝；

2)非真空感應爐冶煉→電渣重熔冶煉→3150t快鍛機開坯→1800t 精鍛機開坯→坯料精整→軋制棒材→成品熱處理→精整→探傷→表面檢驗→包裝

2、具體工藝措施：

1)冶煉

合金采用非真空感應+電渣重熔煉工藝生產，電渣錠尺寸為成品化學成分符合表1規定。

表1

2)3150t快鍛開坯

鍛造開坯尺寸為鍛制棒材的210mm八角坯，鍛造開坯過程中要求加熱溫度為1020℃～1060℃，單錘壓下控制在60mm～80mm，加工比達到 3～5，鍛造終鍛溫度為800℃～820℃。

3)1800t精鍛開坯/成材

開坯及成材過程要求加熱溫度為1010℃～1030℃，總變形量為30％～ 50％，鍛造終鍛溫度為830℃～850℃。

4)坯料精整

對棒坯進行表面精整處理,表面進行全表面磨光，確保棒坯表面質量滿足后續軋制要求。

5)軋制

棒材軋制加熱溫度為1020℃～1040℃，加熱過程中保證坯料溫度均勻，終軋溫度為850℃～880℃。

6)成品熱處理

成品熱處理制度為：固溶溫度控制在1080℃～1100℃，保溫時間為 30分鐘后水冷；時效溫度控制在690℃～710℃，保溫時間50h后空冷。

本發明創新點：