[发明专利]一种核电站压力容器及设备闸门用钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料制造技术领域，尤其是涉及一种核电站压力容器及设备闸门用钢板及其制造方法。 

背景技术

截止到2012年12月，在国内有13台核电机组运行、24台核电机组在建，核电用钢需求量持续增加，随着而来的核电站压力容器及设备闸门用钢板需求量增加。 

作为核电站压力容器及设备闸门用钢，其服役条件苛刻复杂，要求所用钢板必须有优良的综合性能，对钢质的纯净度、内部质量、低温和高温下的高强韧性能、抗变形能力等指标具有严格的要求。生产过程中要求降低磷、硫含量，A类、C类、D类非金属夹杂物级别不大于1.0级、B类非金属夹杂物级别不大于1.5级，合理的化学成分设计和严格的热处理工艺，因此生产过程具有较高的难度。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度核电站压力容器及设备闸门用中厚钢板，它具有良好的常温拉伸性能、高温拉伸性能和低温韧性等指标，本发明还提供了生产上述钢板的制造方法，该法采用转炉冶炼、正火或者淬火+回火热处理，使钢具有良好稳定的组织性能，焊接性能、冷热加工性能。采用的技术方案是：一种核电站压力容器及其设备闸门用钢板，其特征在于：所述钢板包括：碳0.10～0.20%，硅0.15～0.35%，锰1.00～1.65%，磷≤0.015%、硫≤0.005%，镍0.50～0.85%，铜≤0.06%，铬≤0.15%，钼≤0.05%，钒≤0.020%，铌≤0.040%，钛≤0.020%，铝0.020～0.050%，氮≤0.015%，砷≤0.015%，锡≤0.010%， 余量为铁和不可避免的杂质，以上百分比为重量百分比。 

优选地：所述钢板中包括碳0.12～0.18%，硅0.15～0.35%，锰1.20～1.60%，磷≤0.013%、硫≤0.005%，镍0.50～0.85%，铜≤0.06%，铬≤0.15%，钼≤0.05%，钒≤0.020%，铌≤0.040%，钛≤0.020%，铝0.020～0.050%，氮≤0.015%，砷≤0.015%，锡≤0.010%，余量为铁和不可避免的杂质。 

优选地：所述钢板中包括碳0.15%，硅0.25%，锰1.45%，磷0.010%、硫0.003%，镍0.70%，铜0.02%，铬0.02%，钼0.02%，钒0.002%，铌0.002%，钛0.002%，铝0.030%，氮0.004%，砷0.00001%，锡0.00001%，余量为铁和不可避免的杂质。 

一种用于制造权利要求1所述的核电站压力容器及设备闸门用钢板的制造方法，包括1）铁水预处理、2）转炉冶炼及脱氧合金化、3）精炼、4）板坯连铸、5）板坯堆垛缓冷及再加热、6）高压水除磷及板坯轧制、7）钢板堆垛缓冷、8）热处理工艺，其特征在于：所述钢板厚度为6-150mm，所述2）转炉冶炼及脱氧合金化中，冶炼终点碳含量目标为0.06～0.10％，P≤0.008％，双挡渣出钢；出钢温度目标为1600-1630℃；脱氧合金化，出钢后在CAS吹氩时间≥10分钟；在所述3）精炼中，于LF精炼炉中进行深脱硫，并对各合金元素进行微调至目标，在VD/RH炉进行真空脱气处理，保真空15～20min，处理结束后喂钙铁线，软吹氩时间≥15min。 

优选地：所述8）热处理工艺为正火或淬火+回火，所述的正火的具体步骤为：正火温度850～950℃，在炉时间1.0～3.0min/mm，任何情况下不能少于30min，保温时间10～20min；所述的淬火+回火的 具体步骤为：钢板淬火温度800～1000℃，在炉时间1.0～3.0min/mm，保温时间10～20min，钢板回火温度500～750℃，在炉时间1.0～3.0min/mm,任何情况下不能少于30min，回火保温时间10～20min，钢板出炉后空冷。 

优选地：正火的具体步骤为：正火温度870～930℃，在炉时间1.5～2.5min/mm。任何情况下不能少于30min，保温时间12～18min；淬火+回火的具体步骤为：钢板淬火温度850～950℃，在炉时间1.5～2.5min/mm，保温时间12～18min，钢板回火温度550～700℃，在炉时间1.5～2.5min/mm,任何情况下不能少于30min，回火保温时间12～20min，钢板出炉后空冷。 

优选地：所述6）高压水除磷及板坯轧制连铸坯包括加热后进行高压水除磷，开轧温度1050～1160℃，高温阶段加大压下量提高变形渗透率，减少精轧道次，精轧阶段在完全再结晶区终止，终轧温度850-930℃。