[發(fā)明專利]一種核電蒸發(fā)器用鐵鎳鉻基耐蝕合金熱軋棒材制造方法

有效

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• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112553518B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 王樹財;李寧;張鵬;王艾竹;侯智鵬;于杰;李飛揚;韓魁;崔鴻;白憲超;王桐;唐榮祥;谷強;鄒善仁
• 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
• 代理公司: 大連格智知識產(chǎn)權代理有限公司 21238
• 代理人: 孫宇宏

本發(fā)明公開一種核電蒸發(fā)器用鐵鎳鉻基耐蝕合金熱軋棒材的制造方法，通過優(yōu)化成分配比、熱軋加熱溫度、軋制速度及變形量分配等工藝參數(shù)，最終獲得組織均勻細小的熱軋棒材；通過對固溶處理溫度的改進，保證了成品的組織均勻并提升了材料的室溫拉伸和高溫拉伸性能。本發(fā)明技術工藝路線：真空感應爐→保護氣氛電渣重熔→500橫列式軋機開坯→250橫列式軋機成品生產(chǎn)→固溶熱處理→理化檢驗→包裝。本發(fā)明的有益效果：通過適當控制碳含量，高控鋁、鈦含量，低控氮元素含量；合理控制軋制工藝，制造出晶粒度組織均勻，性能優(yōu)異的NS1103合金軋材，用于制造核電蒸發(fā)器傳熱管堵頭。

技術領域

本發(fā)明屬于核電行業(yè)用耐蝕合金制造領域，主要涉及一種核電蒸發(fā)器用鐵鎳鉻基耐蝕合金熱軋棒材制造方法，熱軋棒材具體用于制造核電蒸發(fā)器傳熱管堵頭，使用溫度范圍300℃～350℃。

背景技術

根據(jù)核電發(fā)展規(guī)劃，我國未來擬建機組均將為三代核電站，我國的第三代核電技術經(jīng)歷了最初的完全進口，到2017年完全自主研發(fā)生產(chǎn)的首臺百萬千瓦級壓水堆核電機組—華龍一號正式交付，目前迎來替代進口、走出國門的關鍵階段，能否實現(xiàn)核電反應堆堆內關鍵設備和材料的國產(chǎn)化成為最重要的技術關鍵。NS1103合金是一種含鉻25％、鎳35％的奧氏體型Fe-Ni-Cr基耐蝕合金，此合金的韌性極佳，與Incoloy 800合金相近；NS1103合金在335℃含硼水中的一般腐蝕性能良好，近于1Cr18Ni9Ti和Incoloy 800等合金，完全滿足壓水堆環(huán)境對材料耐一般腐蝕性能的要求，在含Cl^-和[O]的高溫水中經(jīng)10000小時也未產(chǎn)生應力腐蝕斷裂,可與Inconel 690合金相媲美。以往該合金的主要用途為制造核電蒸發(fā)器管材使用，而棒材主要是作為管坯使用，室溫屈服強度一般在225.4MPa～245MPa，350℃屈服強度僅為127MPa～156.8MPa。但為滿足國內某核電蒸發(fā)器堵頭的使用需求，在提升棒材的室溫拉伸強度和350℃拉伸強度的同時還要滿足棒材的加工性能，高性能核電蒸發(fā)器傳熱管堵頭用NS1103合金棒材的性能應符合表1指標。

表1

發(fā)明內容

本發(fā)明公開一種核電蒸發(fā)器用鐵鎳鉻基耐蝕合金熱軋棒材的制造方法，通過優(yōu)化成分配比、熱軋加熱溫度、軋制速度及變形量分配等工藝參數(shù)，最終獲得組織均勻細小的熱軋棒材；通過對固溶處理溫度的改進，保證了成品的組織均勻并提升了材料的室溫拉伸和高溫拉伸性能。

本發(fā)明技術方案：

工藝路線：

真空感應爐→保護氣氛電渣重熔→500橫列式軋機開坯→250橫列式軋機成品生產(chǎn)→固溶熱處理→理化檢驗→包裝。

具體工藝措施：

㈠冶煉

合金采用真空感應+保護氣氛電渣冶煉工藝生產(chǎn)，成品化學成分符合表2規(guī)定。

表2

㈡軋鋼開坯

⑴采用500橫列式軋機開坯工藝：

鋼錠加熱溫度：1000℃～1150℃，鋼錠加熱保溫時間：不少于2h，終軋溫度：不低于800℃；

開坯總變形比：9.5～18.5。

⑵250橫列式軋機軋制成品

坯料加熱保溫溫度1000℃～1150℃，終軋溫度不低于900℃，冷卻方式：空冷；一火成材，總變形比：5.3～9.2。

㈢固溶處理

⑴合金軋制棒材經(jīng)950℃～1100℃×15min～180min，水冷或空冷。