CN108251749A

CN108251749A - 460MPa级低屈强比核电配管用钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN108251749A
Application number: CN201810283871.7A
Authority: CN
Inventors: 邓建军; 李建朝; 李�杰; 龙杰; 石莉; 林明新; 刘生; 牛晓晖; 张萌; 张海军; 程含文; 谢东; 刘印子
Original assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Wuyang Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2018-07-06

Abstract

本发明公开了一种460MPa级低屈强比核电配管用钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C 0.15～0.17%，Si 0.25～0.50%，Mn 0.80～1.00%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni 1.00～1.10%，Cu 0.55～0.65%，Mo 0.30～0.40%，Nb 0.020～0.030%，Cr 0.20～0.30%，Alt≥0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质。本钢板的化学成分采用高碳低锰的强化方式，减小置换固溶强化机制，提高硬化相体积分数，提高硬化相强度，从而降低钢板屈强比。本钢板的化学成分采用保证一定含量的Cr，有抑制FAC的作用。本方法所得钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密的特点；所得钢板焊接性好、钢板具有良好的综合力学性能以及低屈强比，安全性更高、产品质量稳定，具有市场竞争力，可广泛用于国内外核电项目设备的制造。

Description

460MPa级低屈强比核电配管用钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其是一种460MPa级低屈强比核电配管用钢板及其生产方法。

背景技术

随着能源紧张的进一步加剧和国家节能减排的要求，高效、经济、清洁的原子能发电将是今后我国重点发展的能源之一，核电站建设会迅速增长。因此自主开发国产核电用管，实现核电用管国产化已成为我国核电工业发展的重要战略步骤。由于核电站的特殊性，对核电站用钢板的使用性能及安全性要求更高也更多，如较低的屈强比，使得钢板的生产难度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种综合力学性能良好的460MPa级低屈强比核电配管用钢板；本发明还提供了一种460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C 0.15～0.17%，Si 0.25～0.50%，Mn 0.80～1.00%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni 1.00～1.10%，Cu0.55～0.65%，Mo 0.30～0.40%，Nb 0.020～0.030%，Cr 0.20～0.30%，Alt≥0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为16～40mm。

本发明方法包括轧制和热处理工序；所述钢板化学成分组成及质量百分含量如上所述。

本发明方法所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧；Ⅰ阶段开轧温度1050℃～1100℃，晾钢厚度80～120mm；II阶段开轧温度910℃～920℃，终轧温度880℃～900℃。

本发明方法所述热处理工序采用正火＋回火工艺。所述正火工艺：加热温度930℃±10℃，保温时间2min/mm且最短不得低于40min，出炉空冷。所述回火工艺：加热温度640±10℃，保温时间4.5min/mm且最短不得低于90min，出炉空冷。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明钢板的化学成分采用高碳低锰的强化方式，减小置换固溶强化机制，提高硬化相（珠光体组织、贝氏体组织）体积分数，提高硬化相强度（珠光体或铁素体中的含碳量），从而降低钢板屈强比。本发明钢板的化学成分采用保证一定含量的Cr，因为核电管道输送流速高、流量大的中温、中压并带有一定湿度的饱和蒸汽，会产生因蒸汽和水的流动速度较高而导致的“FAC(流动加速腐蚀)”，而Cr有抑制“FAC(流动加速腐蚀)”的作用。本发明具有屈强比低、综合力学性能良好、安全性高等特点。

本发明方法通过合理的成分设计及正火＋回火热处理工艺，得到机械性能良好的低屈强比钢板，钢板屈服强度≥460MPa，抗拉强度610～780MPa，延伸率≥16%，屈强比≤0.82，0℃平均冲击功≥34J；本发明方法所得钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密的特点；所得钢板焊接性好、钢板具有良好的综合力学性能以及低屈强比，安全性更高、产品质量稳定，具有市场竞争力，可广泛用于国内外核电项目设备的制造。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1－8：本460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法具体如下所述。

（1）各实施例的化学成分组成及质量百分含量见表1。

表1：各实施例的化学成分组成及质量百分含量

表1中，化学成分的余量为Fe和不可避免的杂质。

（2）生产方法：包括冶炼、浇铸、钢坯加热、轧制和热处理工序。冶炼工序：包括电炉冶炼、LF炉精炼和VD真空处理过程。LF炉精炼白渣保持时间≥25分钟，总精炼时间≥50分钟，并且应确保精炼效果，保证全程吹氩良好。VD真空处理过程，真空处理66Pa以下保持时间≥20分钟，真空破坏后吊包前吹Ar（软吹）时间8～10min。浇铸工序：将冶炼后的钢水浇注，得到钢坯。钢坯加热工序：最高加热温度≤1240℃，均热段温度1220～1230℃，总加热时间13～14min/cm。轧制工序：采用Ⅱ型控轧；Ⅰ阶段开轧温度1050℃～1100℃，晾钢厚度为80～120mm；II阶段开轧温度910℃～920℃，终轧温度880℃～900℃。热处理工序：采用正火＋回火工艺；正火过程，加热温度930℃±10℃，保温时间2min/mm且最短不得低于40min，出炉空冷。回火过程，加热温度640±10℃，保温时间4.5min/mm且最短不得低于90min，出炉空冷。各实施例中冶炼、浇铸、钢坯加热工序的具体工艺见表2，轧制和热处理工序的具体工艺见表3。

表2：各实施例中冶炼、浇铸、钢坯加热工序的具体工艺

表3：各实施例中轧制和热处理工序的具体工艺

（3）本460MPa级低屈强比核电配管用钢板产品标准参考EN10028-2:2009。各实施例所得钢板力学性能试验结果见表4。

表4：各实施例所得钢板力学性能试验结果

由表3可以看出，本钢板的力学性能均满足标准要求值，综合性能良好，屈强比较低，安全性能更好，钢板完全满足核电设备制造要求，且质量稳定，适合大批量生产。

Claims

1.一种460MPa级低屈强比核电配管用钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C 0.15～0.17%，Si 0.25～0.50%，Mn 0.80～1.00%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni 1.00～1.10%，Cu 0.55～0.65%，Mo 0.30～0.40%，Nb 0.020～0.030%，Cr 0.20～0.30%，Alt≥0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的460MPa级低屈强比核电配管用钢板，其特征在于：所述钢板厚度为16～40mm。

3.一种460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法，其特征在于：其包括轧制和热处理工序；所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C 0.15～0.17%，Si 0.25～0.50%，Mn0.80～1.00%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ni 1.00～1.10%，Cu 0.55～0.65%，Mo 0.30～0.40%，Nb 0.020～0.030%，Cr 0.20～0.30%，Alt≥0.020%，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求3所述的460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序：采用Ⅱ型控轧；Ⅰ阶段开轧温度1050℃～1100℃，晾钢厚度80～120mm；II阶段开轧温度910℃～920℃，终轧温度880℃～900℃。

5.根据权利要求3或4所述的460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法，其特征在于：所述热处理工序采用正火＋回火工艺。

6.根据权利要求5所述的460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法，其特征在于，所述正火工艺：加热温度930℃±10℃，保温时间2min/mm且最短不得低于40min，出炉空冷。

7.根据权利要求5所述的460MPa级低屈强比核电配管用钢板的生产方法，其特征在于，所述回火工艺：加热温度640±10℃，保温时间4.5min/mm且最短不得低于90min，出炉空冷。