CN102383063A - 一种阀门钢材料及其制备方法 - Google Patents
一种阀门钢材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102383063A CN102383063A CN2011103418608A CN201110341860A CN102383063A CN 102383063 A CN102383063 A CN 102383063A CN 2011103418608 A CN2011103418608 A CN 2011103418608A CN 201110341860 A CN201110341860 A CN 201110341860A CN 102383063 A CN102383063 A CN 102383063A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve steel
- steel material
- vacuum
- weight part
- preparation methods
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阀门钢材料及其制备方法,其主要是将组成原料:基体为Fe元素,Cr、W、Ta、Mn、Al、P、S和C按一定重量份混合,然后经过熔炼、热处理和真空浇注得到阀门钢材料。本发明制备工艺简单、成分稳定、成本低,而且本发明在原料上添加了多种合金元素,具有机械性能好、耐高温、抗辐射等多种特点,适合聚变堆的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门钢材料及其制备方法,属于金属材料加工技术领域。
背景技术
聚变能是一种清洁核能,要求其使用的阀门材料为低活化材料。目前广泛使用的裂变堆阀门材料主要成分含有Fe、Mn、Ni、Mo等元素,其中Ni、M0等受中子辐照后会产生长寿命放射性核素,而且有些放射性核素的半衰期可长达几万年甚至几十万年以上,这对核电站的核废物处理问题提出了严峻的挑战,不仅处理成本非常高,而且极不安全,不适用于聚变堆。因此,为了尽量降低材料活化可能引起的潜在放射性危害以及减少放射性废物的后处理及其费用,国内外对聚变堆合金钢配方进行了一些研究。
发明内容
为了缓解现有技术的不足和缺陷,本发明的目的在于提供一种阀门钢材料及其制备方法,本发明制备工艺简单、成分稳定、成本低,而且本发明在原料上添加了多种合金元素,具有机械性能好、耐高温、抗辐射等多种特点,适合聚变堆的应用。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案:
阀门钢材料,其特征在于其组成原料的重量份为:基体为Fe元素,Cr7.5-10.5%、W 1.3-2.0%、Ta 0.55-0.85%、Mn 0.35-0.55%、Al 0.05-0.10%、P0.35-0.85%、S 0.05-0.15%、C 0.05-0.15%,控制要求Pb 0.008-0.013%、Cu0.001-0.003%、Si 0.001-0.003%、Nb 0.0006-0.0012%和Ni 0.003-0.008%。
所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用FeCa合金对纯Fe进行脱S处理,熔炼前对Cr、W、Ta、Mn、Al进行高温真空脱水除气处理;
(2)按阀门钢材料的组成原料重量份进行配料,将纯Fe加入真空感应炉,然后依次加入Cr、W、S、P、Ta、Al原料,然后冲入氩气作为保护气体,控制压强0.005-0.07Mpa,升温至1400-1600℃,然后加入C和Mn;
(3)将熔炼好的阀门钢材料取出,经热处理和真空浇注得到成品。
所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于:所述的热处理为淬火1000-1100℃,时间为25-35分钟,回火750-800℃,时间为80-100分钟。
所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于:所述的真空浇注温度为1400-1600℃。
本发明的有益效果:
本发明制备工艺简单、成分稳定、成本低,而且本发明在原料上添加了多种合金元素,具有机械性能好、耐高温、抗辐射等多种特点,适合聚变堆的应用。
具体实施方式
实施例1:阀门钢材料,其组成原料的重量份为:基体为Fe元素,Cr 7.5%、W 1.3%、Ta 0.55%、Mn 0.35%、Al 0.05%、P 0.35%、S 0.05%、C 0.05%,控制要求Pb 0.008-0.013%、Cu 0.001-0.003%、Si 0.001-0.003%、Nb 0.0006-0.0012%和Ni 0.003-0.008%。
阀门钢材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)采用FeCa合金对纯Fe进行脱S处理,熔炼前对Cr、W、Ta、Mn、Al进行高温真空脱水除气处理;
(2)按阀门钢材料的组成原料重量份进行配料,将纯Fe加入真空感应炉,然后依次加入Cr、W、S、P、Ta、Al原料,然后冲入氩气作为保护气体,控制压强0.005-0.07Mpa,升温至1400-1600℃,然后加入C和Mn;
(3)将熔炼好的阀门钢材料取出,经热处理和真空浇注得到成品。
热处理为淬火1000-1100℃,时间为25-35分钟,回火750-800℃,时间为80-100分钟;真空浇注温度为1400-1600℃。
实施例2:阀门钢材料,其组成原料的重量份为:基体为Fe元素,Cr 8.8%、W 1.6%、Ta 0.70%、Mn 0.45%、Al 0.08%、P 0.55%、S 0.10%、C 0.10%,控制要求Pb 0.008-0.013%、Cu 0.001-0.003%、Si 0.001-0.003%、Nb 0.0006-0.0012%和Ni 0.003-0.008%。
阀门钢材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)采用FeCa合金对纯Fe进行脱S处理,熔炼前对Cr、W、Ta、Mn、Al进行高温真空脱水除气处理;
(2)按阀门钢材料的组成原料重量份进行配料,将纯Fe加入真空感应炉,然后依次加入Cr、W、S、P、Ta、Al原料,然后冲入氩气作为保护气体,控制压强0.005-0.07Mpa,升温至1400-1600℃,然后加入C和Mn;
(3)将熔炼好的阀门钢材料取出,经热处理和真空浇注得到成品。
热处理为淬火1000-1100℃,时间为25-35分钟,回火750-800℃,时间为80-100分钟;真空浇注温度为1400-1600℃。
实施例3:阀门钢材料,其组成原料的重量份为:基体为Fe元素,Cr 10.5%、W 2.0%、Ta 0.85%、Mn 0.55%、Al 0.10%、P 0.85%、S 0.15%、C 0.15%,控制要求Pb 0.008-0.013%、Cu 0.001-0.003%、Si 0.001-0.003%、Nb 0.0006-0.0012%和Ni 0.003-0.008%。
阀门钢材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)采用FeCa合金对纯Fe进行脱S处理,熔炼前对Cr、W、Ta、Mn、Al进行高温真空脱水除气处理;
(2)按阀门钢材料的组成原料重量份进行配料,将纯Fe加入真空感应炉,然后依次加入Cr、W、S、P、Ta、Al原料,然后冲入氩气作为保护气体,控制压强0.005-0.07Mpa,升温至1400-1600℃,然后加入C和Mn;
(3)将熔炼好的阀门钢材料取出,经热处理和真空浇注得到成品。
热处理为淬火1000-1100℃,时间为25-35分钟,回火750-800℃,时间为80-100分钟;真空浇注温度为1400-1600℃。
实施例4:上述实施例1-3所制得的阀门钢材料成分中杂质的含量测定:
Pb | Cu | Si | Nb | Ni | |
实施例1 | 0.007% | 0.0015% | 0.0008% | 0.0006% | 0.0013% |
实施例2 | 0.08% | 0.0018% | 0.0014% | 0.0009% | 0.0028% |
实施例3 | 0.010% | 0.0025% | 0.0022% | 0.0012% | 0.0067% |
Claims (4)
1.一种阀门钢材料,其特征在于其组成原料的重量份为:基体为Fe元素,Cr 7.5-10.5%、W 1.3-2.0%、Ta 0.55-0.85%、Mn 0.35-0.55%、Al 0.05-0.10%、P 0.35-0.85%、S 0.05-0.15%、C 0.05-0.15%,控制要求Pb 0.008-0.013%、Cu 0.001-0.003%、Si 0.001-0.003%、Nb 0.0006-0.0012%和Ni 0.003-0.008%。
2.一种如权利要求1所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用FeCa合金对纯Fe进行脱S处理,熔炼前对Cr、W、Ta、Mn、Al进行高温真空脱水除气处理;
(2)按阀门钢材料的组成原料重量份进行配料,将纯Fe加入真空感应炉,然后依次加入Cr、W、S、P、Ta、Al原料,然后冲入氩气作为保护气体,控制压强0.005-0.07Mpa,升温至1400-1600℃,然后加入C和Mn;
(3)将熔炼好的阀门钢材料取出,经热处理和真空浇注得到成品。
3.根据权利要求2所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于:所述的热处理为淬火1000-1100℃,时间为25-35分钟,回火750-800℃,时间为80-100分钟。
4.根据权利要求2所述的阀门钢材料的制备方法,其特征在于:所述的真空浇注温度为1400-1600℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110341860 CN102383063B (zh) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | 一种阀门钢材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110341860 CN102383063B (zh) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | 一种阀门钢材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102383063A true CN102383063A (zh) | 2012-03-21 |
CN102383063B CN102383063B (zh) | 2013-01-30 |
Family
ID=45822890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110341860 Expired - Fee Related CN102383063B (zh) | 2011-11-03 | 2011-11-03 | 一种阀门钢材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102383063B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107740001A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-27 | 宝鸡长达电气科技有限公司 | 一种用于裂变堆的阀门材料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09257972A (ja) * | 1996-03-25 | 1997-10-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 核融合炉用ブランケット |
CN1861825A (zh) * | 2006-05-27 | 2006-11-15 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种适应于聚变堆的结构钢材料 |
CN101328522A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-24 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种聚变堆用低活化马氏体钢的冶炼生产方法 |
-
2011
- 2011-11-03 CN CN 201110341860 patent/CN102383063B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09257972A (ja) * | 1996-03-25 | 1997-10-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 核融合炉用ブランケット |
CN1861825A (zh) * | 2006-05-27 | 2006-11-15 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种适应于聚变堆的结构钢材料 |
CN101328522A (zh) * | 2008-07-17 | 2008-12-24 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 一种聚变堆用低活化马氏体钢的冶炼生产方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107740001A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-27 | 宝鸡长达电气科技有限公司 | 一种用于裂变堆的阀门材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102383063B (zh) | 2013-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100398685C (zh) | 一种适应于聚变堆的结构钢材料 | |
CN104694832B (zh) | 一种核反应堆用马氏体不锈钢及制备方法 | |
CN103194650B (zh) | 一种Zr-1Nb合金的制备方法 | |
CN103194705B (zh) | 一种Zr-Nb系合金的制备方法 | |
CN103114224B (zh) | 一种多元合金复合强化高强钛合金的制备方法 | |
CN107130185A (zh) | 一种新型弥散强化低活化耐辐照马氏体钢及其热处理工艺 | |
CN113061690A (zh) | 四代核电快堆一回路主管道裤型三通的制造方法 | |
CN103194581A (zh) | 核反应堆用奥氏体不锈钢大型锻件组织的控制方法 | |
CN102383061A (zh) | 一种耐高温抗辐射的阀门钢及其制备方法 | |
CN102383064B (zh) | 一种用于阀门的钢材料及其制备方法 | |
CN102828009A (zh) | 核电站反应堆的堆内构件用奥氏体不锈钢锻件的锻造方法 | |
CN105935861B (zh) | 一种核电用高强塑性奥氏体不锈钢帽螺钉锻件的制备方法 | |
CN102383063B (zh) | 一种阀门钢材料的制备方法 | |
CN102383065B (zh) | 一种高性能阀门钢 | |
CN107217197B (zh) | 一种先进核燃料元件包壳用FeCrAl基合金材料及其制备方法 | |
CN102728771A (zh) | 一种核岛主轴的锻造方法 | |
CN102383062A (zh) | 一种钢材料及其制备方法 | |
CN109554610A (zh) | 一种核电安注箱用钢板及其生产工艺 | |
CN113667806B (zh) | 一种解决含Gd双相不锈钢热加工裂纹的多级热处理方法 | |
CN115449668A (zh) | 一种用于核屏蔽材料的富镝镍基合金的制备方法 | |
CN105239010A (zh) | 一种新型Cr-Y-O纳米团簇氧化物弥散强化低活化钢 | |
CN106756245B (zh) | 一种用于核场废液处理容器设备的合金材料及其制备方法 | |
CN107142424B (zh) | 一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金材料及其制备方法 | |
CN106544547B (zh) | 一种核场放射性废液处理用耐蚀材料及其制备方法 | |
CN106756247B (zh) | 一种放射性废液处理装置制作材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130130 Termination date: 20131103 |