[发明专利]提高核电用贯穿件低温韧性的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电用贯穿件，具体涉及一种提高核电用贯穿件低温韧性的工艺方法。

背景技术

ERP和AP1000属于第三代核电技术，我国现在主要采用了AP1000，除了三门和海阳之外以后还将陆续开工建造。AP1000技术建造的核电机组里面大量使用了SA182F11材料，这种材料如果按SA182进行制造并没有难度，但核电机组所用SA182F11锻件有高于SAME SA182的性能指标，尤其是锻件多为大型件，例如机械贯穿件套管，钢锭重量达到20吨，锻件管壁最大厚度300mm以上。这种锻件除了常规要求之外，增加了-7℃冲击功61J，要求做落锤试验，测定TNDT温度，并满足设计要求。对于这种大型锻件，常规制造工艺已经不能满足核电性能要求。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种提高核电用贯穿件低温韧性的工艺方法。

本发明是通过以下的技术方案实现的：提高核电用贯穿件低温韧性的工艺方法，包括以下步骤，

(1)钢材冶炼：采用电炉冶炼、真空脱气及电渣重熔方式炼制钢材，降低钢材中P、S有害元素的含量，

再加入一定量的锰、铬、钼以提升材料的低温韧性和热处理淬透性；

(2)钢材锻造：采用反复镦粗、拔长、冲孔和芯轴成型的办法来充分消除材料铸态组织和缺陷，提高材料致密度，锻合缺陷，尽可能加大锻造变形量，同时细化晶粒，提升材料的综合性能；

(3)热处理：进行淬火和回火处理，缩短淬火保温时间。

其中，钢材优选采用SA182F11。

其中，步骤(1)中锰的含量控制在0.10％-1.50％，铬的含量控制在0.50％-2.50％，钼的含量控制在0.10％-2.50％。

其中，步骤(2)的最后一个锻造火次变形量不小于总变形量的20％，终锻温度不小于800℃。

优选的，步骤(3)中淬火的温度为900℃。

其中，步骤(3)中回火时的温度为650℃。

在调质前正火处理时的保温时间适当延长，以消除成分偏析。

与现有技术相比，采用本发明所提供的工艺方法在冶炼方面降低了P、S有害元素含量，减少夹杂物含量，提升材料低温韧性，增加了材料的热处理淬透性：在锻造工艺方面主要解决的问题是充分消除材料铸态组织和缺陷，提高材料致密度，锻合缺陷，尽可能加大锻造变形量，同时细化晶粒。细化晶粒有利于提升材料综合性能，强度和韧性可同时提升。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

钢材冶炼：采用电炉冶炼、真空脱气及电渣重熔方式炼制钢材，降低钢材中P、S有害元素的含量，调整锰、铬、钼的含量使其含量为：锰0.50％、铬1.5％、钼0.5％以提升材料的低温韧性和热处理淬透性；

钢材锻造：采用反复镦粗、拔长、冲孔和芯轴成型处理。

其中，最后一个锻造火次变形量不小于总变形量的20％，终锻温度为900℃。

热处理：进行淬火和回火处理，淬火的温度为900℃并适当缩短加热保温时间，回火时的温度为650℃。

实施例二：

钢材冶炼：采用电炉冶炼、真空脱气及电渣重熔方式炼制钢材，降低钢材中P、S有害元素的含量，调整锰、铬、钼的含量使其含量为：锰0.80％、铬1.35％、钼0.65％以提升材料的低温韧性和热处理淬透性；

钢材锻造：采用反复镦粗、拔长、冲孔和芯轴成型处理。

其中，最后一个锻造火次变形量不小于总变形量的20％，终锻温度为1000℃。

热处理：进行淬火和回火处理，淬火的温度为900℃并适当缩短加热保温时间，回火时的温度为650℃。

以上所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围，凡是依本发明所作的均等变化与修饰皆在本发明涵盖的专利范围之内。