[發明專利]一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法、棒材及應用

有效

• 申請號: 202010718980.4
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113969380B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 歐新哲;馬天軍;趙欣;胡仁民
• 申請（專利權）人: 寶武特種冶金有限公司
• 主分類號: C22F1/10
• 分類號: C22F1/10;C22C19/05;F22B1/04
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平;陶芾

1.一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法，包括高溫擴散退火和鍛造，其特征在于：包括如下步驟：

a.分級的高溫擴散退火：第一階段高溫擴散溫度：1110℃-1130℃，保溫時間：D×(0.03-0.05)h/mm，D為鋼錠直徑；然后直接升溫至第二階段，溫度1200℃-1250℃，保溫時間：D×(0.08-0.10)h/mm，D為鋼錠直徑；

b、所述鍛造采用快鍛+精鍛的復合鍛造方法；首先，采用快鍛開坯，控制道次變形量40-60％，鍛造溫度1200-1230℃；其次，采用精鍛快速鍛造方法鍛造，控制道次變形量30-40％，逐步鍛造制成品棒材，終鍛溫度1000℃-1050℃，然后快速水冷；

c、對成品棒材熱處理，熱處理溫度1140-1160℃，保溫時間：D×(0.25-0.35)min/mm，D為棒材直徑，然后快速水冷；

所述核級鎳基合金高性能棒材化學成分重量百分比為C：0.03～0.04％，P≤0.010％，S≤0.010％，Cr：20.0～23.0％，Ni≥58.0％，Mo：8.5～9.5％，Nb：3.3～3.8％，Al：0.35～0.50％，Ti：0.27％-0.52％；Ti/C＝9.0-13.0；余量為不可避免的雜質。

2.根據權利要求1所述的一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法，其特征在于：步驟a所述第一階段高溫擴散溫度為1115-1125℃，保溫時間D×(0.04-0.05)h/mm。

3.根據權利要求1所述的一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法，其特征在于：步驟a所述第二階段高溫擴散溫度是1225-1235℃，保溫時間D×(0.09-0.10)h/mm。

4.根據權利要求1所述的一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法，其特征在于：步驟b所述冷卻方式為水冷。

5.根據權利要求1所述的一種核級鎳基合金高性能棒材的制造方法，其特征在于：步驟c所述冷卻方式為水冷。

6.權利要求1所述方法制備得到的一種核級鎳基合金高性能棒材，其特征在于：

其化學成分重量百分比為C：0.03～0.04％，P≤0.010％，S≤0.010％，Cr：20.0～23.0％，Ni≥58.0％，Mo：8.5～9.5％，Nb：3.3～3.8％，Al：0.35～0.50％，Ti：0.27％-0.52％；Ti/C＝9.0-13.0；余量為不可避免的雜質。

7.根據權利要求6所述的一種核級鎳基合金高性能棒材，其特征在于：所述棒材的性能為：750℃的高溫抗拉強度≥530MPa，屈服強度≥250MPa，延伸率≥90％。

8.根據權利要求7所述的一種核級鎳基合金高性能棒材，其特征在于：所述棒材在750℃外推10⁵小時持久強度≥90MPa。

9.根據權利要求7所述的一種核級鎳基合金高性能棒材，其特征在于：750℃在5000小時長時時效的室溫沖擊功≥45J。

10.權利要求6所述的核級鎳基合金高性能棒材在高溫氣冷堆核電站組件中的應用。