[发明专利]一种1Cr13厚壁管材的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及管材加工工艺，特别提供一种1Cr13厚壁管材的热处理工艺。

背景技术

随着能源危机的日益加剧，世界上许多国家正在大力发展核电产业。中国核电发电比例在总发电比例中还很小，因此中国也已推出大力发展核电的宏伟蓝图。据报道，中国计划在2020年前动工建造的核电站达30多座，同时还有许多座核电站正在选址或论证阶段。

无论在设备、构件还是技术上，目前已建成和在建的核电机组的国产化比例还非常低，国家有关部门已经强调后续核电机组的建设要在设备和技术上逐步提高国产化的比例，尤其在关键部件上要摆脱对国外的长期依赖。其中，控制棒驱动机构就是急需实现国产化的堆内构件的关键部分。而控制杆(驱动杆)是控制棒驱动机构中最大的关键部件，是由1Cr13马氏体不锈钢厚壁管材制作的，目前该管材全部依赖进口。核电站反应堆控制棒驱动机构控制杆的主要功能是调节核反应堆的功率，它的主要动作是在需要时能够及时、迅速、可靠地上下运动以控制燃料控制棒的进出。更重要的是在发生紧急情况时，能够快速地把控制棒插入反应堆以实现停堆。因此，要求控制杆既具有高强度，又具有高韧性，同时还需把硬度控制在规定范围内。

可以预见，随着国家对在建和即将建设核电站的国产化指标的逐渐提高，核电站反应堆驱动机构控制杆也必须依靠国产化，目前控制杆的机械加工已经能够在国内多个企业完成，制约国产化的主要问题是管材尚需要国外进口，因此，驱动机构国产化的关键就是1Cr13管材。核电站反应堆驱动机构控制杆用1Cr13管材国产化研制成功，将提升我国核电国产化率，也将摆脱关键制品长期依赖国外进口的困境。

与普通1Cr13管材相比，核电用1Cr13厚壁管材无论在成分、冷热加工和成品热处理工艺上都有着很大不同，对设备和工艺都有严格的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种1Cr13厚壁管材的热处理工艺，特别是一种针对核电站核反应堆控制棒驱动机构驱动杆用1Cr13厚壁管材的热处理工艺。

核电站核反应堆控制棒驱动机构驱动杆用1Cr13厚壁管材是由核电用1Cr13不锈钢制备而成，该不锈钢与普通1Cr13不锈钢相比，其化学成分除了对普通1Cr13已有的C、Si、Mn、Cr、S、P要求进行严格限制外，还增加了对Ni、B、Co、N、O的成分范围要求，同时要求Pb、Sn、Sb、Bi、As、Al、Ce、La、Mo等元素含量尽可能低(每种含量≤0.005％)，提供实测数据(其化学成分要求见表1)。通过对化学成分进行严格控制，才能保证加工成的管材中的铁素体含量小于10％，强度、硬度提高的同时，冲击韧性不降低。

表1核电用1Cr13不锈钢化学成分要求(％)