[发明专利]一种奥氏体不锈钢钢板及成形方法

说明书

本发明公开了一种奥氏体不锈钢钢板及成形方法，属于钢板成形领域。针对现有奥氏体钢板晶粒度控制难度大的问题，本发明提供了一种奥氏体不锈钢钢板的成形方法，包括高温扩散；钢锭锻造；板坯轧制，轧制过程中控制单道次压下量≥16％的次数为5次或5次以上；总轧制道次数≤15次；钢板成形。本发明首先通过对电渣锭进行高温扩散使保证消除钢锭中铸态枝晶偏析，元素在基体中分布均匀，避免元素偏聚在再结晶阶段出现混晶；其次，通过采用锻造加轧制的方式，对奥氏体钢板中的晶粒度进行控制，批量化制造了晶粒度≥4级、级差≤2级、满足无损检测ASME SA‑578M C级验收标准、厚度尺寸≤80mm且厚度偏差为(0，+1.15)、宽度尺寸≤3600mm、长度尺寸≤30000mm的钢板产品件。

技术领域

本发明属于钢板成形领域，更具体地说，涉及一种奥氏体不锈钢钢板及成形方法。

背景技术

四代核电600MW快堆示范工程是我国引领核能发展的标志性工程，示范快堆堆容器、堆内构件、蒸发器、热交换器等主设备均为国内首套自主化研发、设计的快堆大型设备，其安全性和可靠性是快堆在服役过程中安全运行的基础，其中快堆钢板类产品件，如堆主容器、保护容器用钢板，采用316H奥氏体不锈钢材质，对产品锻件质量及晶粒等级等要求尤为严格，晶粒度不低于4级，级差不大于2级。钢板的传统方法是对连铸钢坯直接轧制，但对于快堆项目钢板，一是由于钢板组织为全奥氏体不锈钢，无法通过热处理相变来细化晶粒，只能在成形工序控制晶粒度，对轧制工艺要求高；其二是该类材质极易发生静态再结晶过程，晶粒粗大及混晶风险极高，因此，对钢板制造技术提出了新的更高的要求。国内有该类钢板的制造经验，但钢板产品合格率较低，产品晶粒度控制难度大，其原因在于，钢锭本身存在宏观偏析，影响了轧制后静态再结晶过程，增加了混晶风险，同时，高技术要求降低了钢板制造的工艺窗口，尤其是在轧制工序，需结合材质本身成形特性，开发新工艺，获得符合产品要求的晶粒组织，提高钢板产品质量的稳定性。

如中国专利申请号CN201710843823.4，公开日为2018年1月19日，该专利公开了一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的制造工艺，其包括：锻前对奥氏体不锈钢锻件进行准备处理；在设定的锻造温度范围内锻造；对锻造成型后的奥氏体不锈钢锻件进行水冷冷却；锻后归类，将水冷降温后的奥氏体不锈钢锻件贴上标签，然后归类入库。该专利的不足之处在于：虽采用多火次锻造有效防止奥氏体不锈钢锻件裂纹的产生，但是性能不稳定。

又如中国专利申请号CN202210321957.0，公开日为2022年8月12日，该专利公开了一种核电用316H奥氏体不锈钢中厚板晶粒度控制方法，所述方法包括对电渣重熔钢锭经锻造后得到的锻坯进行轧制和冷却，采用一种新型的“高温连续大压下+在线淬火”控轧控冷模式，开轧温度1150～1190℃，由粗轧机单机架完成，共10～14道次。其中，中间至少6道次连续单道次压下率＞15％，薄规格板大压下道次数量则更多，最大单道次压下率达到25.99％，终轧温度950～1080℃，轧后快速向前步进，进入在线淬火(DQ)机，通过DQ+ACC大水量冷却，使钢板在20～50秒内迅速降至常温，最大冷速达到约45℃/s。最后通过热处理对钢板进行固溶处理，使得≤50mm厚，≤3000mm宽的不锈钢板316H轧后晶粒度达到4级～6级，晶粒尺寸10～20μm，钢板表面与中心的晶粒度一致。该专利的不足之处在于：在进行轧制前对板坯的质量控制手段较少，后续轧制过程影响较大。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有奥氏体钢板晶粒度控制难度大的问题，本发明提供一种奥氏体不锈钢钢板及成形方法。本发明首先通过对电渣锭进行高温扩散使保证消除钢锭中铸态枝晶偏析，元素在基体中分布均匀，避免元素偏聚在再结晶阶段出现混晶；其次，通过采用锻造加轧制的方式，对奥氏体钢板中的晶粒度进行控制，批量化制造了晶粒度≥4级、级差≤2级、满足无损检测ASME SA-578M C级验收标准、厚度尺寸≤80mm且厚度偏差为(0，+1.15)、宽度尺寸≤3600mm、长度尺寸≤30000mm的钢板产品件。

2、技术方案