[发明专利]一种超宽特厚钢质安全壳核电用钢淬火热处理制造方法

说明书

本发明提供了一种超宽特厚钢质安全壳核电用钢淬火热处理制造方法，该方法在氮气保护下采用辐射管加热，避免钢板表面氧化；通过精准控制炉温，保障钢板受热均匀，确保组织性能的均质性。通过合理的加热温度工艺，促使奥氏体晶粒增大，并使碳化物及其他非金属夹杂物溶入奥氏体，同时均匀化成分，提高过冷奥氏体的稳定性，从而提高钢板淬透性。中枪喷嘴开启的同时，配合边枪喷嘴对钢板宽度方向进行喷水冷却，保证了钢板在宽度方向冷却的均匀性。分区冷却控制工艺配以合理的水量、辊速、辊缝等工艺参数，缩短淬火蒸气膜阶段，延长对流阶段和沸腾阶段，提升冷却能力。确保钢板在厚度方向的冷却均匀性，在全厚度方向得到性能优异的淬火马氏体组织。

技术领域

本发明涉及一种核电用钢，具体涉及一种超宽特厚钢质安全壳核电用钢淬火热处理制造方法。

背景技术

在全球第1座反应堆运行成功至今的短短60多年里，核能有了很大的发展。随着相关核技术的不断发展，对核电设备运行的安全性要求越来越高，由此带来了钢板规格的升级换代。但钢板规格尺寸增加后，相关生产工艺无法应用于新的技术要求，尤其在淬火热处理技术方面，主要体现在以下两点：1、现有淬火热处理工艺技术冷却能力不足，无法将超宽特厚板完全淬透，不适用于该规格钢板的生产。2、超宽特厚板淬火后，厚度和宽度方向出现性能不均匀的现象，钢板性能的均质性亟待解决。

申请号为2016111379792的中国专利申请，公开了一种F级超高强海洋工程用特厚板的淬火工艺，发明可有效提高F级超高强度海洋工程用特厚板的心部淬透性、沿板厚方向的组织均匀性,保证钢板强度和低温冲击韧性,避免采用传统淬火工艺引起的表面晶粒粗化和瓢曲、扣翘等板形问题。

但是，该发明旨在解决厚板的淬火工艺问题，但对超宽特厚板的淬火技术无相关指导意义，无法解决目前存在的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种超宽特厚钢质安全壳核电用钢淬火热处理制造方法，利用该方法生产的钢板，具有高淬透性，强韧性匹配优异，同时厚度和宽度方向性能具有良好的均质性。

技术方案：本发明所述的一种超宽特厚钢质安全壳核电用钢淬火热处理制造方法，包括加热工序和冷却工序；其中，加热工序利用辊底式连续热处理炉辐射管加热，并进行氮气保护，炉温波动范围控制在±5℃；加热过程由二级模型自动控制，加热温度控制在临界点Ac3以上；冷却工序采用分区冷却控制技术，连续加摆动淬火操作，中枪和边枪同时进行喷水冷却，同时结合对水量、辊速、辊缝参数的控制，使得冷却速度大于临界冷却速度，得到淬火马氏体组织。

其中，所述加热工序的加热温度为880～930℃，保温时间为20～80min。

所述冷却工序在淬火机中进行，该淬火机具有共计19个冷却区域，其中1-7区为高压区，8-19区为低压区。

所述高压区的上、下喷嘴水比为1.04-1.08；所述低压区的上、下喷嘴水比为1.12-1.16；2-19区在中枪喷嘴开启的同时增加边枪喷嘴冷却，边枪上、下喷嘴水比范围为：1.04-1.16。

所述高压区的总水量≥7200m³/h、低压区的总水量≥9600m³/h。

所述冷却工序的辊速为0.3-0.5m/s。

所述冷却工序的辊缝为实际板厚+1mm，连续摆动2-3次。

进一步的，钢的厚度为60-101mm，宽度为4000-4600mm。