[发明专利]用于核电设备的镍基合金及其热轧板的制造方法

说明书

本发明提供了一种用于核电设备的镍基合金及其热轧板的制造方法，该合金包括按如下元素：C、Cr、Fe、Mg、Ce，余量为Ni和不可避免的杂质，其中，Ni的含量不低于58％。所述热轧板的制备方法为：镍基合金的制造、板材的热轧成型以及板材的热处理。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：采用本发明所述合金及其制造方法制造的热轧板比ASME SB‑168UNS N06690合金板材的性能显著提高，能将室温拉伸强度提高10％左右，塑性(延伸率)没有任何降低，具有优异的符合使用要求的350℃拉伸性能，且晶间腐蚀速率下降30％左右，耐腐蚀性能更好。更适合应用于核电关键装备。

技术领域

本发明涉及镍基耐蚀合金板材制造相关技术领域，尤其涉及一种大单重宽幅热轧镍基合金厚板的成分和制造方法，该板材可用于使用要求苛刻的核电关键设备。具体涵盖大单重宽幅热轧镍基合金厚板的成分、冶炼、锻造、轧制、热处理等工艺技术。

背景技术

核电是先进的清洁能源，是国家能源战略重要的组成部分，是实现国家节能减排目标的最重要举措之一。核电设备一般设计寿命为60年，由于镍基合金耐高温、耐腐蚀性能优异，核岛中大量关键部件选用镍基合金，如蒸汽发生器下封头隔板、U型换热管、安注箱、堆芯补水箱、压力容器、控制棒驱动机构、堆内构件、稳压器、爆破阀、主泵飞轮盖板、主泵屏蔽套、换热器、稳压器等设备中均有镍基合金零部件。三代压水堆核电中用量最大的是UNSN06690合金，单重最大的是UNS N06690合金蒸发器下封头隔板，厚度80mm、宽度＞2000mm、长度＞4450mm。这些零部件长期承受多相高温介质的侵蚀，其完整性直接影响能量的传递及电站的稳定运行，对其力学性能、耐腐蚀性、板面尺寸精度等都有很高的要求。由于这些关键材料技术要求苛刻，加之我国的工业化基础薄弱，特种合金生产经验少，缺少大型合金材料的冶炼、热加工、热处理装备和制造产经验，主要依赖国外进口。材料的自主化制造成为制约我国核电自主化建设的瓶颈之一。

核电设备中蒸汽发生器下封头隔板、安注箱、堆芯补水箱、压力容器等装备中选用的板材以ASME SB-168 UNS N06690合金为主，其成分要求如表1所示。

表1 ASME SB-168 UNS N06690合金板材的化学成分要求(重量百分比)