[發(fā)明專利]一種核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝

在審

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112575212A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳杰;戴雪琴;黃月華;華麗平;夏東興
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇新核合金科技有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;B21J5/00;C22B9/18;C22C1/06;C22F1/10
• 代理公司: 南京科知維創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 32270
• 代理人: 陳丹

本發(fā)明提供一種核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝，步驟包括：真空冶煉、電渣、鍛造、熱軋和固溶處理。所述鎳基合金中厚板材料中各元素的重量百分比分別為：C:0.01?0.045%，Si:≤0.50%，Mn:≤0.50%，P:≤0.015%，S:≤0.010%，Cr:27.0?31.0%，Al:≤0.20%，Ti:≤0.30%，Cu:≤0.50%，Co:≤0.08%，F(xiàn)e:8.0?11.0%，余量為不小于58%的Ni和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明提供的核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝，通過設(shè)計(jì)合理的加工工藝和材料配比，生產(chǎn)出符合核電站用標(biāo)準(zhǔn)的鎳基合金中厚板材料，打破了國外市場的壟斷，提升了企業(yè)的市場競爭力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫合金材料領(lǐng)域，尤其涉及一種核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)核電站的大力建設(shè)，各種核電配套用產(chǎn)品需求與日俱增，其中Inconel690鎳基合金因具有良好的高溫強(qiáng)度、優(yōu)良的抗晶間腐蝕和抗晶間應(yīng)力腐蝕開裂的能力，被大量用作壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器的傳熱管材料。而這恰好是蒸汽發(fā)生器的核心技術(shù)。

目前國內(nèi)已經(jīng)運(yùn)行和待建成的壓水堆核電站中大都采用了Inconel 690合金材料，而這些材料基本上都是從國外購買，價(jià)格高昂，國內(nèi)缺乏相應(yīng)生產(chǎn)工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝，用于解決Inconel 690鎳基合金材料依賴國外進(jìn)口，價(jià)格高昂的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種核電站用鎳基合金中厚板材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1真空冶煉：熔化期真空度小于5帕，精煉加Ni-Mg0.05%，Al、Ti等小料應(yīng)嚴(yán)格分開按順序分批加入，并控制成分，精煉期真空度≤10Pa，采用不少于兩次的高溫瞬時(shí)精煉和一次低溫長時(shí)精煉，提鋼溫到1540℃保持1-2min，搖爐攪拌3-5分鐘，降鋼溫到1450℃（剛結(jié)膜沖膜狀態(tài)）低溫，再調(diào)整精煉溫度1520℃，精煉時(shí)間≥25min，脫氧良好的情況下，調(diào)整出鋼溫度1540℃，澆注Ф400-Ф440mm電極，澆注后期補(bǔ)縮充分，兩爐澆注一支電極，澆鑄完成60分鐘后破空出模標(biāo)識。

S2電渣：電極清理表面雜質(zhì)和端部縮孔切除，表面修磨，渣料嚴(yán)格按照工藝要求烘烤配制CaF₂：AL₂O₃：CaO：MgO=65：15：10：10，電壓55-60V，電流6000-9000A，全程用氬氣保護(hù)電渣，電渣后期充分補(bǔ)縮，確保無縮孔。

S3鍛造：鋼錠用天然氣爐加熱，加熱制度1140℃～1170℃，緩慢加熱至800℃保溫3h，鋼錠保溫6h，開鍛溫度≥1140℃，終鍛溫度≥950℃，回火大于90分鐘，表面修磨檢測，超聲波探傷檢查切除缺陷部位。

S4熱軋：熱軋溫度：1140℃～1160℃，保溫120分鐘。

S5固溶處理：熱處理制度：1080℃～1100℃，保溫大于2h，水冷。

較佳的，步驟S1真空冶煉時(shí)，修磨塊料全返或采用小塊純鐵和小塊鎳板加入底部約1/4,底碳配入0.020%，將Cr放在坩堝中上部，上部用Ni板覆蓋按照真空冶煉工藝執(zhí)行。

較佳的，核電站用鎳基合金中厚板材料中各元素的重量百分比分別為：

C:0.01-0.045%，Si:≤0.50%，Mn:≤0.50%，P:≤0.015%，S:≤0.010%，Cr:27.0-31.0%，Al:≤0.20%，Ti:≤0.30%，Cu:≤0.50%，Co:≤0.08%，F(xiàn)e:8.0-11.0%，余量為不小于58%的Ni和不可避免的雜質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：