CN107988550A - 一种压水堆核电站压力容器支承用钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压水堆核电站压力容器支承用钢及其制造方法，该钢成分按重量百分比计如下：C：0.15％‑0.20％、Si：0.15％‑0.35％、Mn：1.40％‑1.80％、P≤0.015％、S≤0.003％、Ni：0.80％‑1.50％、Cr：0.50％‑1.10％、Mo：0.20％‑0.60％、Al：0.015％‑0.030％、Ti：0.01％‑0.02％、V：0.01％‑0.02％、Cu：0.05％～0.2％，其余含量为Fe和不可避免的杂质；方法：锻造：纵锻+横锻；两阶段控轧；热处理采用淬火+回火；采用本发明生产钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及200℃高温状态力学性保持较高水平。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工领域，尤其涉及一种压水堆核电站压力容器支承用钢及其制造方法。
背景技术
核能发电是我国优化能源结构主要发展方向，更是我国“一路一带”战略布局的实际需要。为实现我国能源战略转型和对国际社会碳减排的庄严承诺，同时为改善我国国民生活工作环境，大力发展核电必将成为我国未来清洁能源发展的重要举措。
随着核电政策的逐步放开以及核电机组国产化进程的加快，高端核电设备国产化速度必然大幅提高。由于核电设备长年在高温、高压、中子辐射等恶劣环境中服役，长期承受中子辐射，要求设备制造用钢板具有抗辐射能力强、合金元素含量低、韧性较高、脆性转变温度低、强度适宜、模拟消应力热处理后较高的综合性能要求等特点，此前，国内外三代核电核岛设备压力容器支承用钢的制造方法均采用模铸的生产方式，即用电炉炼钢，将钢水先浇铸成大钢锭，大钢锭再经过开坯轧制的方式进行生产，然而利用模铸生产的成本较高、生产周期较长、生产组织难度大、需要配备相应的开坯机，轧制过程为水平方向的延伸作用，因此钢锭直接轧制的特厚板，心部达不到有效的变形，成品钢板的心部仍存在裂纹和偏析，不能够满足探伤和Z向性能。
目前国内外对核电用钢已形成较多专利，与本发明相关的主要包括以下几项：
《一种锻轧结合的钢材生产工艺》(申请号：201210528862.2)为江苏永钢集团公司开发的涉及一种钢材的生产工艺，是一种锻轧结合的钢材生产工艺，其工艺流程为：钢锭或连铸坯加热→锻造→再加热→轧制→切头尾和分段→冷却→精整→检验→标记→包装称重→入库；钢锭或连铸坯加热工序：加热温度为1150℃，终锻温度1000℃；轧制工序：采用两辊可逆轧机得到所需的形状和尺寸。
该发明中所采用的锻造比为3，并且需要一定的头尾切除率，对比文件中只提及了锻轧结合的生产方法工艺，没有涉及到钢锭锻后的轧制工艺和生产出的钢板的性能是否能够满足要求。
《一种压力容器用厚规格钢板的调制处理方法》(申请号：201010154420.7)为山西太钢不锈钢股份有限公司发明的一种压力容器用厚规格钢板调质处理方法，它包括下述依次的步骤：Ι淬火将钢板加热到920℃～930℃，保温45～55分钟，再进行淬火处理；Ⅱ回火处理将淬火后的钢板加热到630℃～650℃保温40～50分钟，取出钢板冷却到室温；Ⅲ二次淬火将加热钢板加热到920℃～930℃，保温50～60分钟，将钢板进行淬火处理；Ⅳ二次回火将二次淬火后的钢板在室状炉内，要求温度控制波动不大于±5℃，加热到615℃～625℃保温40～50分钟，取出自然冷却到室温。
该发明中采用两次调质处理将钢板的抗拉强度Rm提高到630MPa，延伸率A提高到20～23％，而本专利采用一次调质处理即可达到甚至超过其强度，并且能够大幅降低成本。
《一种马氏体不锈钢锻件及其锻轧热处理一体化生产工艺》(申请号：201310097115.2)为无锡市派克重型铸锻有限公司发明的一种马氏体不锈钢锻件及其锻轧热处理一体化的生产工艺，其化学成分：C 0.4～0.7％、Si 0.1～0.3％、Mn：1.6～1.8％、P：0.01％、S：0.008％、Nb：0.03～0.05％、V:0.02～0.06％、Ti：0.006～0.015％Ni：0.9～1.3％、Cr：13.3～13.6％、Cu：0.2～0.4％、Mo：0.4～0.6％、N：0.08～0.09％、Al：0.1～0.3％、B:0.008～0.009％、复合稀土：0.1～0.3、其余Fe。该发明通过成分及工艺参数的限定，不能保证不锈钢锻件的抗腐蚀性能，特别是提高水珠飞溅部位的耐腐蚀性。该对比文件与本发明存在本质区别，该对比文件的钢中化学成分和组织与本发明存在很大的不同，对比文件的组织为马氏体。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种压水堆核电站压力容器支承用钢及其制造方法，使成品钢板满足GB/T 4730标准的Ⅰ级验收标准和Z向断面收缩率大于35％的要求；钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及200℃高温状态的力学性能均保持较高水平，得到良好的强度和韧性匹配，完全能够满足核电站压力容器支承用钢的要求。
本发明的目的是这样实现的：
一种压水堆核电站压力容器支承用钢，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.15％-0.20％、Si：0.15％-0.35％、Mn：1.40％-1.80％、P≤0.015％、S≤0.003％、Ni：0.80％-1.50％、Cr：0.50％-1.10％、Mo：0.20％-0.60％、Al：0.015％-0.030％、Ti：0.01％-0.02％、V：0.01％-0.02％、Cu：0.05％～0.2％，其余含量为Fe和不可避免的杂质。
本发明的设计理由如下：
(1)C：C为钢种主要组成元素，钢的强度主要取决于钢中C元素的含量，过高的C元素含量会导致钢的韧性、塑性和焊接性能较差；低的C元素含量会导致钢的强度和模拟消应力处理后的性能较低。为了保证钢板在使用过程中具有良好的低温冲击韧性、强度和焊接性能的匹配，因此本发明要求钢中C含量宜控制在0.15％-0.20％范围内。
(2)Si：Si是钢中常见的固溶强化合金元素，对钢的强韧性、淬透性乃至保证钢进行脱氧都是必须的，但含量较高也会导致钢的韧性下降，因此本专利的Si含量控制在0.15％～0.35％。
(3)Mn：Mn元素在钢种能够通过固溶强化的方式强化铁素体，在调质钢中可以提高钢的强韧性和淬透性，因此要求钢中Mn含量控制在1.40％-1.80％。
(4)P：磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏，并且P对辐照脆化也特别敏感。因此要求钢中的P含量越低越好，本发明要求低于0.015％。
(5)S：硫在通常情况下是有害元素。S通常易与钢中的合金元素形成脆性硫化物，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，同时S也有加速辐照脆化的倾向。因此本发明要求钢中S含量应限制在0.003％以下。
(6)Al：钢中加入少量Al元素能有效细化奥氏体晶粒，从而细化了铁素体晶粒和组织，提高钢的冲击韧性，但是Al缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。因此本发明要求钢中Al含量为0.015％-0.030％。
(7)V、Ti：V和Ti属于微合金元素，钢中V和Ti能够形成细小的第二相粒子，起到钉扎晶界和析出强化的作用，能够有效地细化晶粒，尤其是提高钢的高温强度，因此钢中加入V、Ti的范围为0.010％-0.020％。
(8)Ni：Ni是钢中固溶强化元素可以提高钢的强度，Ni通过降低钢中位错运动阻力，使应力松弛，进而改变基体组织的亚结构，从而提高钢的韧性，特别是低温韧性，但是Ni有增高辐照脆性的倾向，因此Ni含量控制在0.80％-1.50％。
(9)Cr：Cr在钢中能显著改善钢的抗氧化作用，增加抗腐蚀能力。同时缩小奥氏体相区，提高钢的淬透性、强度和硬度。但Cr含量过高，会增加钢的焊后裂纹敏感性，因此本发明要求钢中Cr含量控制为0.50％-1.10％。
(10)Cu：Cu能提高强度和韧性，特别利用铜元素的析出强化心部强度和韧性。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5％塑性显著降低。当铜含量小于0.50％对焊接性无影响，因此本发明要求钢中Cu含量控制为0.05％-0.20％。
(11)Mo：Mo能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，结构钢中加入钼，能提高机械性能，因此本发明要求钢中Mo含量控制为0.20％-0.60％。
一种压水堆核电站压力容器支承用钢的制造方法，包括冶炼—连铸—锻造—轧制—热处理，
(1)冶炼，连铸：
按照上述成分进行冶炼，且要进行铁水深脱硫处理，脱硫渣扒净，全铁冶炼，转炉冶炼、炉外精炼、真空处理和连铸工艺进行生产；
LF炉造白渣精炼钢液，确保钢中[S]≤0.003％；采用VD/RH进行真空处理，钢中气体含量按[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤50ppm控制，浇铸成连铸坯；
(2)锻造：
连铸坯保温温度：≥1200℃，保温时间：≥24h；锻造方式：纵锻+横锻；锻造比＞1.0。
通过对连铸坯的高温加热达到钢中元素扩散和锻造过程中在保持长时间锻压力作用下合金元素的充分渗透作用来改善连铸坯的心部质量，同时又能通过锻造过程使连铸坯心部裂纹有效焊合。
(3)轧制：
钢坯采用两阶段控制轧制，一开轧温度1050-1100℃，二开轧初轧温度840-880℃，二开终轧温度780-820℃。
通过对钢坯的两阶段轧制，在一开轧温度区间，对奥氏体再结晶型控制轧制，使奥氏体再结晶后的晶粒细化；在二开轧温度区间，奥氏体由于继续变形被拉长，在晶内形成变形带，促进铁素体形核，进一步提高钢的强度。
(4)热处理：
淬火温度：930±10℃，保温时间：2min/mm-2.5min/mm，该温度区间进行淬火能够保证该钢能够完全奥氏体化。
回火温度：580±10℃。保温时间：2.5min/mm-3min/mm，该温度区间进行回火能够保证该钢能够形成细化的回火索氏体组织。
生产出钢板成品厚度大于80mm。
本发明在生产工艺和元素方面均进行了改进，采用连铸坯锻轧工艺，从而在根本上解决了该钢种实际生产中的心部存在的元素偏析、疏松和微裂纹会导致轧制后钢板的Z向性能和探伤不合的问题，并且大幅度的降低生产成本。
本发明的有益效果在于，通过严格控制炼钢工艺来控制钢中化学成分；通过连铸坯锻轧工艺替代模铸工艺来大幅降低成本，同时又能通过锻造过程使连铸坯心部裂纹有效焊合，使成品钢板满足GB/T4730标准的Ⅰ级验收标准和Z向断面收缩率大于35％的要求；通过优化的热处理工艺使钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及200℃高温状态的力学性能均保持较高水平，得到良好的强度和韧性匹配，完全能够满足核电站压力容器支承用钢的要求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行冶炼—连铸—锻造—轧制—热处理。本发明实施例钢的成分见表1。本发明实施例钢的主要锻造工艺参数见表2。
表1 本发明实施例钢的成分(wt％)
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Al | Mo | V | Ti | Cu | |
| 1 | 0.16 | 0.25 | 1.35 | 0.011 | 0.002 | 0.80 | 0.50 | 0.026 | 0.20 | 0.015 | 0.0110 | 0.10 |
| 2 | 0.17 | 0.27 | 1.48 | 0.010 | 0.002 | 0.90 | 0.60 | 0.028 | 0.35 | 0.015 | 0.0130 | 0.13 |
| 3 | 0.17 | 0.28 | 1.53 | 0.010 | 0.002 | 1.00 | 0.70 | 0.027 | 0.50 | 0.017 | 0.0130 | 0.17 |
| 4 | 0.19 | 0.30 | 1.58 | 0.008 | 0.001 | 1.10 | 0.75 | 0.027 | 0.60 | 0.019 | 0.0130 | 0.20 |
表2 本发明实施例钢的主要锻造工艺参数
实施例1
本实施例1钢板的生产方法，钢水经转炉冶炼、炉外精炼、真空处理，浇铸成连铸坯，锻造成锻造坯，轧制成品钢板规格为80mm。本发明实施例1钢的轧制及热处理工艺见表3，本发明实施例1钢的力学性能见表4。
表3 本发明实施例1钢的轧制及热处理工艺
表4 本发明实施例1钢的力学性能
80mm规格钢板经过调质，各项性能指标完全满足要求，同时钢板具有良好韧性和强度匹配，并且完全满足GB/T 4730探伤标准Ⅰ级要求，调质状态三个试样Z向断面收缩率分别为72％/75％/75％。钢中非金属夹杂物：A类0级、B类0级、C类0级、D类0级。
实施例2
本实施例2的生产方法，钢水经转炉冶炼、炉外精炼、真空处理，浇铸成连铸坯(断面300mm)，锻造成锻造坯，轧制成品钢板规格为90mm。本发明实施例1钢的轧制及热处理工艺见表5，本发明实施例1钢的力学性能见表6。。
表5 本发明实施例2钢的轧制及热处理工艺
表6 本发明实施例2钢的力学性能
90mm规格钢板经过调质，各项性能指标完全满足要求，同时钢板具有良好韧性和强度匹配，并且完全满足GB/T 4730探伤标准Ⅰ级要求，调质状态三个试样Z向断面收缩率分别为70％/68％/72％。
钢中非金属夹杂物：A类0级、B类0级、C类0级、D类0级。
实施例3
本实施例的生产方法，钢水经转炉冶炼、炉外精炼、真空处理，浇铸成连铸坯(断面300mm)，锻造成锻造坯，轧制成品钢板规格为100mm。本发明实施例3钢的轧制及热处理工艺见表7，本发明实施例3钢的力学性能见表8。。
表7 本发明实施例3钢的轧制及热处理工艺
表8 本发明实施例3钢的力学性能
100mm规格钢板经过调质，各项性能指标完全满足要求，同时钢板具有良好韧性和强度匹配，并且完全满足GB/T 4730探伤标准Ⅰ级要求，调质状态三个试样Z向断面收缩率分别为69％/70％/67％。
钢中非金属夹杂物：A类0级、B类0.5级、C类0级、D类0.5级。
实施例4
本实施例的生产方法，钢水经转炉冶炼、炉外精炼、真空处理，浇铸成连铸坯(断面300mm)，锻造成锻造坯，轧制成品钢板规格为120mm。本发明实施例4钢的轧制及热处理工艺见表9，本发明实施例4钢的力学性能见表10。。
表9 本发明实施例4钢的轧制及热处理工艺
表10 发明实施例4钢的力学性能
120mm规格钢板经过调质，各项性能指标完全满足要求，同时钢板具有良好韧性和强度匹配，并且完全满足GB/T 4730探伤标准Ⅰ级要求，调质状态三个试样Z向断面收缩率分别为65％/62％/65％。
钢中非金属夹杂物：A类0级、B类0.5级、C类0级、D类0.5级。
Claims (2)
1.一种压水堆核电站压力容器支承用钢，其特征在于，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.15％-0.20％、Si：0.15％-0.35％、Mn：1.40％-1.80％、P≤0.015％、S≤0.003％、Ni：0.80％-1.50％、Cr：0.50％-1.10％、Mo：0.20％-0.60％、Al：0.015％-0.030％、Ti：0.01％-0.02％、V：0.01％-0.02％、Cu：0.05％～0.2％，其余含量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述的压水堆核电站压力容器支承用钢的制造方法，包括冶炼—连铸—锻造—轧制—热处理，其特征在于：
LF炉精炼钢液，确保钢中[S]≤0.003％；采用VD/RH进行真空处理，钢中气体含量按[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤50ppm控制，浇铸成连铸坯；
连铸坯加热温度：≥1200℃，保温时间：≥24h；锻造方式：纵锻+横锻，锻造比＞1.0；
钢坯采用两阶段控制轧制，一开轧温度1050-1100℃，二开轧初轧温度840-880℃，二开终轧温度780-820℃；
热处理：
淬火温度：930±10℃，保温时间：2min/mm-2.5min/mm，
回火温度：580±10℃，保温时间：2.5min/mm-3min/mm；
生产出钢板成品厚度大于80mm。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109881078A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站压力容器支承用钢的制造方法 |
| CN110117705A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-13 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种正火型核电压力容器设备支承用钢板的热处理方法 |
| CN111004978A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低合金耐高温压力容器钢板及其生产方法 |
| CN111020405A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-17 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站安全壳封头用高强度钢板及其制造方法 |
| CN111074050A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-28 | 鞍钢股份有限公司 | 压水堆核电站高强高韧厚规格安全壳用钢板及其生产方法 |
| CN111270145A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳贯穿件用特厚高强度钢板及其生产方法 |
| CN111270144A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站安全壳筒体用高强度钢板及其制造方法 |
| CN111270143A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳设备模块用厚钢板及其生产方法 |
| CN111363985A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-03 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳用支承用钢及其制造方法 |
| CN111394547A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核反应堆安全壳用特厚规格高强钢及其制造方法 |
| CN113930683A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站耐高温压力容器用钢及其制造方法 |
| CN113930692A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种先进压水堆核电站用高均质化超厚钢板及其制造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102851578A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-02 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种核电工程设备用超大厚度钢板及生产方法 |
| CN103160733A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-06-19 | 济钢集团有限公司 | 一种核电站压力容器及设备闸门用钢板及其制造方法 |
| CN103361567A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站稳压器用钢及其制造方法 |
| CN103911559A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-09 | 济钢集团有限公司 | 一种核电站压力容器用钢板及其制造方法 |
| CN104278216A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-01-14 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种厚度大于60mm屈服强度690MPa级钢板及其制备方法 |
| CN105506508A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种三代核电安注箱基板用钢及其制造方法 |
-
2016
- 2016-10-27 CN CN201610960503.2A patent/CN107988550B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103361567A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站稳压器用钢及其制造方法 |
| CN102851578A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-01-02 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种核电工程设备用超大厚度钢板及生产方法 |
| CN103160733A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-06-19 | 济钢集团有限公司 | 一种核电站压力容器及设备闸门用钢板及其制造方法 |
| CN103911559A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-09 | 济钢集团有限公司 | 一种核电站压力容器用钢板及其制造方法 |
| CN105506508A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种三代核电安注箱基板用钢及其制造方法 |
| CN104278216A (zh) * | 2014-10-15 | 2015-01-14 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种厚度大于60mm屈服强度690MPa级钢板及其制备方法 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109881078A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站压力容器支承用钢的制造方法 |
| CN109881078B (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站压力容器支承用钢的制造方法 |
| CN110117705A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-13 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种正火型核电压力容器设备支承用钢板的热处理方法 |
| CN111020405A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-17 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站安全壳封头用高强度钢板及其制造方法 |
| CN111074050A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-28 | 鞍钢股份有限公司 | 压水堆核电站高强高韧厚规格安全壳用钢板及其生产方法 |
| CN111004978A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低合金耐高温压力容器钢板及其生产方法 |
| CN111004978B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-04-27 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低合金耐高温压力容器钢板及其生产方法 |
| CN111363985A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-03 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳用支承用钢及其制造方法 |
| CN111270143A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳设备模块用厚钢板及其生产方法 |
| CN111394547A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-07-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核反应堆安全壳用特厚规格高强钢及其制造方法 |
| CN111270144A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站安全壳筒体用高强度钢板及其制造方法 |
| CN111270145A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-12 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳贯穿件用特厚高强度钢板及其生产方法 |
| CN111270143B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-07-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站安全壳设备模块用厚钢板及其生产方法 |
| CN111270144B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-12-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种压水堆核电站安全壳筒体用高强度钢板及其制造方法 |
| CN111394547B (zh) * | 2020-03-19 | 2022-05-17 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核反应堆安全壳用特厚规格高强钢及其制造方法 |
| CN113930683A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种核电站耐高温压力容器用钢及其制造方法 |
| CN113930692A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 鞍钢股份有限公司 | 一种先进压水堆核电站用高均质化超厚钢板及其制造方法 |
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