CN107881434A - 核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法 - Google Patents

核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107881434A
CN107881434A CN201711016814.4A CN201711016814A CN107881434A CN 107881434 A CN107881434 A CN 107881434A CN 201711016814 A CN201711016814 A CN 201711016814A CN 107881434 A CN107881434 A CN 107881434A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nuclear power
pressure part
pump pressure
power pump
casting
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.)
Pending
Application number
CN201711016814.4A
Other languages
English (en)
Inventor
项伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU HAISHI PUMPS MANUFACTURING Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU HAISHI PUMPS MANUFACTURING Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU HAISHI PUMPS MANUFACTURING Co Ltd filed Critical JIANGSU HAISHI PUMPS MANUFACTURING Co Ltd
Priority to CN201711016814.4A priority Critical patent/CN107881434A/zh
Publication of CN107881434A publication Critical patent/CN107881434A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Abstract

本发明公开了核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法，属于钢材制品技术领域，该不锈钢的化学组成按如下重量百分比计：C：≤0.05％，Mn：≤1％，P：≤0.04％，S：≤0.03％，Si：≤1％，Ni：3.2‑4.6％，Cr：11.5‑14％，Mo：0.4‑1％，Cu：0.5％，W：0.1％，V：0.05％，残余元素：0.5％，余量为Fe；制备核电泵承压件的方法，采用淬火加回火的热处理方式，本发明是一种综合机械性能好的、适用于核电泵承压件用的马氏体不锈钢，以及制造高强度、高韧性核电泵承压件坯件的方法。

Description

核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法
技术领域
本发明属于钢材制品技术领域，尤其涉及核电泵承压部件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压毛坯件的方法。
背景技术
沉淀硬化(析出强化)：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。即某些合金的过饱和固溶体在室温下放置或者将它加热到一定温度，溶质原子会在固溶点阵的一定区域内聚集或组成第二相，从而导致合金的硬度升高的现象。
现有的核电泵承压件材料多为奥氏体或铁素体-奥氏体不锈钢，存在强度低，韧性低的缺点，对于高压工况适应性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种综合机械性能好的适用于核电泵承压件用的马氏体不锈钢，以及制造高强度、高韧性核电泵承压件坯料的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：核电承压件用马氏体不锈钢，该不锈钢的化学组成按如下重量百分比计：
C：≤0.05％，Mn：≤1％，P：≤0.04％，S：≤0.03％，Si：≤1％，Ni：3.2-4.6％，Cr：11.5-14％，Mo：0.4-1％，Cu：0.5％，W：0.1％，V：0.05％，残余元素：0.5％，余量为Fe。
利用核电承压件用马氏体不锈钢制备核电泵承压坯件的方法，包括如下步骤：
(1)按配比配料；
(2)将步骤(1)所得配料熔炼并浇铸成铸件；
(3)对通过步骤(2)所得铸件进行奥氏体化处理：先将铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，升温速度150-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为1030±20℃，然后在常温下水冷；
(4)进行回火处理：先将经过步骤(3)奥氏体化处理过的铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，升温速度150-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为565℃-620℃，然后在常温下空冷。
本发明所述的一种核电泵承压件用马氏体不锈钢是一种高强高韧性的固溶强化型不锈钢，该不锈钢适合于制造核电泵承压件坯件，并且利用该种不锈钢制造出的核电泵承压件坯件具有高强高韧性的特点，由核电泵承压件坯件制造出的核电泵承压件对于高压工况适应性好。
附图说明
图1是实施例1中本发明热处理的工艺流程曲线图；
图2是实施例1中热处理过后的坯件的金相图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。
实施例1：
核电承压件用马氏体不锈钢，其是一种高强高韧性的固溶强化型不锈钢，并且是一种适合于制造核电泵承压件的马氏体不锈钢，该不锈钢材料的化学组成按如下重量百分比计：
C(碳)：≤0.05％，Mn(锰)：≤1％，P(磷)：≤0.04％，S(硫)：≤0.03％，Si(硅)：≤1％，Ni(镍)：3.2-4.6％，Cr(铬)：11.5-14％，Mo(钼)：0.4-1％，Cu(铜)：0.5％，W(钨)：0.1％，V(钒)：0.05％，余量为Fe(铁)。
该种不锈钢的力学性能如表1所示：
利用上述核电承压件用马氏体不锈钢制备核电泵承压坯件的方法，包括如下步骤：
(1)按照上述核电承压件用马氏体不锈钢各组分的重量百分比进行配料；
(2)将步骤(1)所得配料加入电加热炉熔炼并浇铸成铸件；
(3)对通过步骤(2)所得铸件进行沉淀硬化处理：先将铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，装炉温度指铸件装炉时的炉膛温度，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为1030±20℃(即1010-1050℃)，然后在常温下水冷；
(4)进行回火处理：先将经过步骤(3)奥氏体化处理过的铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150℃/h-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为565℃-620℃，然后在常温下空冷，即得核电泵承压件的坯件，坯件金相图如图2所示；
再将核电泵承压件的坯件机加工成核电泵承压件，核电泵承压件是承受流体内压的泵零部件。
步骤(2)、(3)如图1所示，所述电加热炉为中频感应电炉。
热处理(步骤2、3)操作要求：
1.装炉时炉膛温度皆应≤200℃，铸件应侧立或平卧横放，摆放要平稳；
2.装炉量需严格控制，不得超出加热炉的有效空间；
3.试件随炉处理；
4.升温及保温时应控制加热区气氛，防止工件表面过度氧化；
5.要及时、准确地做好热处理过程记录，存档备查。
6.铸件应以淬火加回火状态交货。
7.热处理炉(电加热炉用高温计控制)。
按照步骤(1)-(4)所得核电泵承压件的力学性能如表2所示。
表2：
实施例2：
核电承压件用马氏体不锈钢，其是一种高强高韧性的固溶强化型不锈钢，并且是一种适合于制造核电泵承压件的马氏体不锈钢，该不锈钢材料的化学组成按如下重量百分比计：
C(碳)：0.05％，Mn(锰)：1％，P(磷)：0.04％，S(硫)：0.03％，Si(硅)：1％，Ni(镍)：3.9％，Cr(铬)：12％，Mo(钼)：0.5％，Cu(铜)：0.5％，W(钨)：0.1％，V(钒)：0.05％，余量为Fe。
该种不锈钢的力学性能如表1所示：
利用上述核电承压件用马氏体不锈钢制备核电泵承压件的方法，包括如下步骤：
(1)按照上述(实施例2中)核电承压件用马氏体不锈钢各组分的重量百分比进行配料；
(2)将步骤(1)所得配料加入电加热炉熔炼并浇铸成铸件；
(3)对通过步骤(2)所得铸件进行奥氏体化处理：先将铸件送入电加热炉，装炉温度200℃，装炉温度指铸件装炉时的炉膛温度，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150℃/h-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为1030℃，然后在常温下水冷；
(4)进行回火处理：先将经过步骤(3)奥氏体化处理过的铸件送入电加热炉，装炉温度200℃，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150℃/h-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为590℃，然后在常温下空冷，即得核电泵承压件的坯件，将核电泵承压件的坯件机加工成核电泵承压件。
所述电加热炉为中频感应电炉。
热处理(步骤2、3)操作要求：
1.装炉时炉膛温度皆应≤200℃，铸件应侧立或平卧横放，摆放要平稳；
2.装炉量需严格控制，不得超出加热炉的有效空间；
3.试件随炉处理；
4.升温及保温时应控制加热区气氛，防止工件表面过度氧化；
5.要及时、准确地做好热处理过程记录，存档备查。
6.铸件应以淬火加回火状态交货。
7.热处理炉(电加热炉用高温计控制)。
按照步骤(1)-(4)所得核电泵承压件的力学性能如表2所示。
表2：
实施例3：
核电承压件用马氏体不锈钢，其是一种高强高韧性的固溶强化型不锈钢，并且是一种适合于制造核电泵承压件的马氏体不锈钢，该不锈钢材料的化学组成按如下重量百分比计：
C(碳)：0.04％，Mn(锰)：0.8％，P(磷)：0.03％，S(硫)：0.01％，Si(硅)：0.8％，Ni(镍)：4.2％，Cr(铬)：13％，Mo(钼)：0.7％，Cu(铜)：0.5％，W(钨)：0.1％，V(钒)：0.05％，余量为Fe。
该种不锈钢的力学性能如表1所示：
利用上述核电承压件用马氏体不锈钢制备核电泵承压件的方法，包括如下步骤：
(1)按照上述(实施例3中)核电承压件用马氏体不锈钢各组分的重量百分比进行配料；
(2)将步骤(1)所得配料加入电加热炉熔炼并浇铸成铸件；
(3)对通过步骤(2)所得铸件进行奥氏体化处理：先将铸件送入电加热炉，装炉温度180℃，装炉温度指铸件装炉时的炉膛温度，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150℃/h-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为1040℃，然后在常温下水冷；
(4)进行回火处理：先将经过步骤(3)奥氏体化处理过的铸件送入电加热炉，装炉温度180℃，铸件装炉后电加热炉内升温速度为150℃/h-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为600℃，然后在常温下空冷，即得核电泵承压件的坯件，将核电泵承压件的坯件机加工成核电泵承压件。
热处理(步骤2、3)操作要求：
1.装炉时炉膛温度皆应≤200℃，铸件应侧立或平卧横放，摆放要平稳；
2.装炉量需严格控制，不得超出加热炉的有效空间；
3.试件随炉处理；
4.升温及保温时应控制加热区气氛，防止工件表面过度氧化；
5.要及时、准确地做好热处理过程记录，存档备查。
6.铸件应以淬火加回火状态交货。
7.热处理炉(电加热炉用高温计控制)。
按照步骤(1)-(4)所得核电泵承压件的力学性能如表2所示。
表2：

Claims (2)

1.核电承压件用马氏体不锈钢，其特征在于：该不锈钢的化学组成按如下重量百分比计：
C：≤0.05％，Mn：≤1％，P：≤0.04％，S：≤0.03％，Si：≤1％，Ni：3.2-4.6％，Cr：11.5-14％，Mo：0.4-1％，Cu：0.5％，W：0.1％，V：0.05％，余量为Fe。
2.利用权利要求1所述的核电承压件用马氏体不锈钢制备核电泵承压坯件的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)按配比配料；
(2)将步骤(1)所得配料熔炼并浇铸成铸件；
(3)对通过步骤(2)所得铸件进行奥氏体化处理：先将铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，升温速度150-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为1030±20℃，然后在常温下水冷；
(4)进行回火处理：先将经过步骤(3)奥氏体化处理过的铸件送入电加热炉，装炉温度≤200℃，升温速度150-220℃/h，在达到保温温度后保温2h，保温温度为565℃-620℃，然后在常温下空冷。
CN201711016814.4A 2017-10-26 2017-10-26 核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法 Pending CN107881434A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711016814.4A CN107881434A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711016814.4A CN107881434A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107881434A true CN107881434A (zh) 2018-04-06

Family

ID=61782432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711016814.4A Pending CN107881434A (zh) 2017-10-26 2017-10-26 核电承压件用马氏体不锈钢及制备核电泵承压坯件的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107881434A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060909A (ja) * 2000-08-10 2002-02-28 Kawasaki Steel Corp 強度−靱性バランスに優れた油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管およびその製造方法
CN106391982A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 张家港中环海陆特锻股份有限公司 大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法
CN106636955A (zh) * 2016-12-12 2017-05-10 中国长江三峡集团公司 大型水轮机电渣熔铸马氏体不锈钢导叶铸件
CN106756481A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 中国长江三峡集团公司 大型混流式水轮机转轮马氏体不锈钢铸件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060909A (ja) * 2000-08-10 2002-02-28 Kawasaki Steel Corp 強度−靱性バランスに優れた油井用高強度マルテンサイト系ステンレス鋼管およびその製造方法
CN106391982A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 张家港中环海陆特锻股份有限公司 大型风电用叶轮锁紧环锻件的制造方法
CN106636955A (zh) * 2016-12-12 2017-05-10 中国长江三峡集团公司 大型水轮机电渣熔铸马氏体不锈钢导叶铸件
CN106756481A (zh) * 2016-12-12 2017-05-31 中国长江三峡集团公司 大型混流式水轮机转轮马氏体不锈钢铸件

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102400048B (zh) 一种用于高强钢轧制的冷轧工作辊用钢,冷轧工作辊及其制造方法
CN102888568B (zh) 一种奥氏体节镍耐热钢板及其制造方法
CN105112774B (zh) 高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢及其成形和热处理工艺
CN107557667A (zh) 一种大型压铸模用高性能热作模具钢及其制造工艺
CN109280849A (zh) 一种高性能热作模具钢及其制造工艺
CN102226254A (zh) 一种高强高韧耐蚀高温轴承齿轮钢及制备方法
CN107699801A (zh) 一种模芯用含v塑料模具钢zw616及其制备方法
JP5929963B2 (ja) 鋼の焼入方法
CN101709428A (zh) 复合微合金化高热强性热作模具钢及其制备方法
CN106893947B (zh) 一种可耐400度高温的轴承钢的制备方法
CN108220815A (zh) 热锻用高热强性、高冲击韧性热作模具钢及制备方法
CN110484812A (zh) 一种高性能热冲压模具钢及其制造工艺
CN101724786A (zh) 一种轴承钢及热处理工艺
CN102010964A (zh) 低合金斗齿网带炉热处理工艺
CN104946994B (zh) 一种纳米化低合金耐热高强钢模具的制备方法
CN106834931B (zh) 一种抗热疲劳的热作模具钢及其制备方法
CN101942606B (zh) 含氮奥氏体型热作模具钢及其制备方法
CN103740913A (zh) 高温锻制马氏体不锈钢热处理方法
CN107794348A (zh) 一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺
CN106555131A (zh) 一种超高碳型轴承钢的热处理方法
CN105950969A (zh) 一种高耐热奥氏体模具钢及其制备方法
CN105821184B (zh) 一种低铬镍耐热钢的热处理方法
CN105970108B (zh) 低铬镍耐热钢及其热处理方法
CN104818432A (zh) 一种用于汽轮机组转子的合金材料及其制备方法
CN105950991B (zh) 一种含铜高抛光模具钢及其制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180406