[發明專利]一種正火型核電壓力容器設備支承用鋼板的熱處理方法

在審

• 申請號: 201910280879.2
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110117705A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 李杰;張萌;龍杰;龐輝勇;劉印子;林明新;謝東;程含文;石莉;李媛媛
• 申請（專利權）人: 舞陽鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C21D9/00;C21D1/28;C21D1/76;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/16
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明公開了一種正火型核電壓力容器設備支承用鋼板的熱處理方法，包括正火熱處理和冷卻工序。本發明采用輻射管加熱的輥底式熱處理爐，全程氮氣保護，合理并嚴格控制爐內氧氣和氮氣的比例低于1/20000；通過正火保溫溫度、總加熱時間及冷卻返紅溫度的優化調整，鋼板強韌性匹配合理，綜合性能優良，全厚度方向得到均勻、細化的貝氏體+鐵素體組織，晶粒度8.5～9.5級，鋼板屈服強度≥355MPa、抗拉強度510～680MPa、延伸率A50≥20%、抗層狀撕裂性能值≥45%、0℃低溫沖擊韌性平均值≥220J、側向膨脹量≥1.55mm，粗糙度≤6.3μm；具有生產工序簡單、產品質量穩定、可實現批量生產的特點。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種正火型核電壓力容器設備支承用鋼板的熱處理方法。

背景技術

為實現可持續發展，必須加快實施節能減排，大力發展清潔能源，保障國民經濟快速、向好發展。世界核電技術發展和運行的實踐證明，核能具有清潔、安全和可大規模提供穩定電力的優勢，日益受到青睞。

壓力容器支承鋼板作為核電站中壓力容器的支柱，對所采用鋼板的性能和表面質量的要求也很高，需要采用特殊的熱處理方法進行處理，以滿足需求。

熱處理爐經長時間工作后，其爐輥出現輥面結瘤現象，使得鋼板下表面出現凹坑等質量缺陷，造成鋼板大面積修磨，影響鋼板最終的使用性能。在日常生產中為防止輻射管破裂等原因造成爐內氧化，采用進、出料區域的2個氧分析儀對爐內氣氛進行在線監測。一旦發現爐內氧含量突破臨界值時，立即組織檢查并更換破損輻射管。定期組織對輻射管進行翻轉，檢查輻射管的燃燒質量，及時調整空煤比，保證輻射管均勻燃燒，避免燒裂、燒穿等現象，延長輻射管使用壽命。當氧含量較高切無輻射管異常時，增大爐內氮氣的供給，降低氧含量，減少爐內氧化發生的可能性。此方法弊端是工藝繁瑣且產品質量不夠穩定。

針對上述問題，通過優化熱處理工藝，解決輥面結瘤問題，進而有效的減少鋼板下表面出現凹坑等質量缺陷的幾率，具有良好的社會效益和經濟效益。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種正火型核電壓力容器設備支承用鋼板的熱處理方法。該發明針對影響鋼板表面的原因，通過優化和嚴格控制爐內氮氣和氧氣含量等方法，有效解決了輥面結瘤問題，有效的減少鋼板下表面出現凹坑等質量缺陷的幾率，保證了熱處理后鋼板性能的穩定性和表面在高溫下減少層狀氧化鐵皮的粘結。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種正火型核電壓力容器設備支承用鋼板的熱處理方法，所述正火熱處理工序，正火保溫溫度為900～930℃，總加熱時間為60～120min；所述冷卻工序，鋼板出爐加速水冷，采用層流冷卻，輥速2～15m/min，出水返紅溫度450～550℃。

本發明熱處理方法采用輻射管加熱的輥底式熱處理爐，全程氮氣保護，合理并嚴格控制爐內氧氣和氮氣的比例低于1/20000。

本發明所述鋼板的厚度≤120mm、寬度≤3800mm。

本發明所述鋼板全厚度方向得到均勻、細化的貝氏體+鐵素體組織，晶粒度8.5～9.5級。

本發明所述鋼板屈服強度≥355MPa、抗拉強度：510～680MPa、延伸率A50≥20%、抗層狀撕裂性能值≥45%、0℃低溫沖擊韌性平均值≥220J、側向膨脹量≥1.55mm，粗糙度≤6.3μm。

本發明所述鋼板化學成分組成及其質量百分含量為：C：0.16～0.19%、Si：0.10～0.20%、Mn：1.45～1.55%、P：0.007～0.011%、S：0.0010～0.0018%、N：0.0048～0.0055%、Cu：0.08～0.14%、V：0.060～0.070%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。