[發(fā)明專(zhuān)利]一種核反應(yīng)堆安全殼用特厚規(guī)格高強(qiáng)鋼及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010194175.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111394547B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海洋;王勇;孫殿東;段江濤;李黎明;冷松洋;王爽;顏秉宇;胡昕明;歐陽(yáng)鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司;上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21D1/25
• 分類(lèi)號(hào): C21D1/25;C21D6/00;C21D8/02;C21D9/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/60;G21C13/087
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種核反應(yīng)堆安全殼用特厚規(guī)格高強(qiáng)鋼及其制造方法，該鋼的成分按重量百分比計(jì)如下：C：0.15％?0.20％；Si：0.15％?0.30％；Mn：0.80％?1.30％；P≤0.010％；S≤0.005％；Ni：0.65％?1.10％；Cr：0.10％?0.30％；Mo：0.15％?0.40％；Cu：0.15％?0.20％；Alt：0.02％?0.04％；Sn≤0.005％；Sb≤0.0007％；As≤0.008％；Pb≤0.0005％，[o]≤8ppm，[H]≤1.5ppm，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法，包括冶煉、連鑄、鑄坯同質(zhì)復(fù)合、加熱、軋制、熱處理；本發(fā)明鋼種經(jīng)調(diào)質(zhì)和模擬焊后熱處理后，不同狀態(tài)下均具有良好的強(qiáng)韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其涉及一種核反應(yīng)堆安全殼用特厚規(guī)格高強(qiáng)鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

核能是一種清潔型能源，隨著人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高和能源需求的不斷增長(zhǎng)，核能發(fā)電在整個(gè)國(guó)家發(fā)電體系的位置也越來(lái)越受到重視。同時(shí)隨著核電技術(shù)的不斷更新發(fā)展，新一代核電站對(duì)安全性的要求大幅度提高，對(duì)建造核電站的鋼鐵材料的要求也隨之提高。

反應(yīng)堆安全殼是壓水堆核電站的重要組成部分，是整個(gè)核電機(jī)組安全保護(hù)的最后一道屏障，位置極其關(guān)鍵，因此也要求該鋼種具有良好力學(xué)性能(尤其是低溫韌性)、嚴(yán)格的探傷要求、較高的鋼質(zhì)潔凈度、良好的抗消應(yīng)力處理性能等。但隨著核電機(jī)組功率不斷增加(到第四代核電技術(shù))，現(xiàn)有安全殼用鋼如繼續(xù)使用，勢(shì)必要在原來(lái)的基礎(chǔ)上厚度進(jìn)一步增加，但帶來(lái)的諸多問(wèn)題(焊接，吊運(yùn)等)導(dǎo)致其已不能滿足實(shí)際使用需求。本發(fā)明特厚高強(qiáng)度反應(yīng)堆安全殼用鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性，完全可以滿足第四代核電站以及三代大型壓水堆核電站用鋼的要求。

現(xiàn)有關(guān)于此類(lèi)鋼種的發(fā)明專(zhuān)利中，存在著鋼質(zhì)純凈度不足，強(qiáng)度低、低溫韌性差、或者模擬焊后熱處理后力學(xué)性能不佳等問(wèn)題。例如：發(fā)明“一種低成本高強(qiáng)鋼Q690D及其中溫回火生產(chǎn)方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?01710618170.X)，成分設(shè)計(jì)沒(méi)有針對(duì)核電站承壓設(shè)備用鋼的使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有對(duì)有害元素(H、O)以及殘余元素(Sn、As等)進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能保證具有低輻照脆化效應(yīng)。兩階段控制軋制+DQ在線淬火+400～500℃中溫回火的生產(chǎn)工藝無(wú)法保證鋼板具有均勻的組織結(jié)構(gòu)，從而易造成鋼板的高溫拉伸性能較差，更無(wú)法保證模擬焊后熱處理態(tài)性能。

發(fā)明《核電站安全殼用厚鋼板及其制造方法》(申請(qǐng)?zhí)枺?01210269122.1)公開(kāi)一種10-60mm厚核電站安全殼用厚鋼板及其制造方法，成分設(shè)計(jì)為C：0.06-0.15％；Si：0.1-0.4％；Mn：1.0-1.5％；P≤0.012％；S≤0.003％；Ni：0.2-0.5％；Cr≤0.25％；Mo：0.1-0.3％；V≤0.05％；Nb≤0.03％；Ti≤0.03％；Al：0.015-0.05％；Ca：0.0005-0.005％，化學(xué)成分設(shè)計(jì)上與本發(fā)明有所不同，而且鋼板屈服強(qiáng)度468～649MPa，抗拉強(qiáng)度585～705MPa，強(qiáng)度較低，不適用于第四代核電站。

發(fā)明《用于核反應(yīng)堆安全殼的高強(qiáng)度銅板及其制造方法》(申請(qǐng)?zhí)枺?00980152846.4)，鋼板屈服強(qiáng)度621～648MPa，抗拉強(qiáng)度670～700MPa，強(qiáng)度較低，而且未明確鋼板高溫拉伸性能及模擬焊后熱處理性能。

發(fā)明“一種特厚鋼板的生產(chǎn)方法”(申請(qǐng)?zhí)枺?00910187778.7)公開(kāi)了一種特厚板的生產(chǎn)方法。設(shè)計(jì)板坯化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為C：0.10～0.16％，Si：0.25-0.35％，Mn：1.25-1.55％，P≤0.02％，S≤0.005％，Nb：0.03-0.05％，V：0.02-0.04％，Ti：0.005-0.015％，Als：0.015-0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該發(fā)明采用C-Mn的成分設(shè)計(jì)，不添加Ni、Cr元素，熱軋生產(chǎn)，成品鋼板抗拉強(qiáng)度485～530MPa，強(qiáng)度偏低，起不到安全殼制造過(guò)程中的減量化作用。

發(fā)明內(nèi)容