CN109675927A - 一种核电用410不锈钢带材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种核电用410不锈钢带材的制备方法,包括以下步骤:步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理;步骤二、将处理后板坯经第一次退火、热轧和第二次退火;步骤三、对第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗;步骤四、冷轧;步骤五、对冷轧板坯进行无损探伤处理;步骤六、将处理后冷轧板坯进行裁切和轧制;步骤七、将冷轧板材进行退火,然后精整;步骤八、对不锈钢板材进行无损探伤处理;步骤九、去除处理后不锈钢板材的探伤盲区,然后进行带材轧制;步骤十、将成品带材进行退火,得到核电用410不锈钢带材。本发明的方法可有效排除加工过程产生的开、闭口缺陷,保证板材在带材轧制等工序中顺利进行,提高产品成品率。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢带材加工领域,具体涉及一种核电用410不锈钢带材的制备方法。
背景技术
ASTM410不锈钢属于马氏体可硬化不锈钢,国标牌号为1Cr13,美标AISI牌号为S41000,该合金中C元素含量为0.15%左右、Cr元素含量为13%。该不锈钢可通过淬火处理形成马氏体并产生强化,并通过不同回火温度调节其强韧性,因此该类合金可通过调整其热处理制度来改变其机械性能。
410不锈钢具有良好的抗氧化性,并且强韧性可调、机械加工性能优异,此外,该不锈钢具有较大的导热系数和极小的热膨胀系数。其综合性能指标较好,使其可以在核电机组中得到一定应用:如制备中子源组件的定位弹簧等。
伴随我国核电事业的持续发展,尤其是新型核电机组的设计与深入研究,对于核电机组堆芯零部件材料的质量要求也提高一个新的高度。传统的不锈钢材料由于其价格低廉,并具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,因此也被广泛用于核电机组内来制备各种型材、零部件等。我国对于钢材尤其是不锈钢材的生产加工具有悠久的历史和技术储备,但多专注于大批量、大规模产品,如大型铸锻件和焊接件等;而对于高要求、小批量的精密件生产和质量控制还有待提高。“核电安全、至高无上”,作为核用材料,微小部件在服役期间由于高温蠕变等原因导致材料力学性能变化而引起材料失效,将有可能带来灾难性后果。本专利所述的一种核电用410不锈钢带材将为该类产品在核电领域的使用提供更好的技术支持。
目前没有出现有关核电用410不锈钢带材的相关报道。常规的不锈钢带材生产为大规模批量化生产,其使用锻造板坯或铸造板坯为原料直接进行热轧、冷轧、带材轧制,加工过程中穿插表面处理和热处理,一般轧制过程中不进行无损探伤。此种生产410带材的制备方法缺陷如下:
原材料使用锻造板坯或铸造板坯,材料晶粒无法均匀分布,可能会造成成品质量差异;
此外,加工过程中未加入无损探伤手段,可直接导致缺陷持续隐藏而在成品加工阶段暴露而降低成品率,甚至存在于成品带材中未被发现而出现残次品。
常规不锈钢酸洗多使用浓酸配比,由于其酸液浓度较大导致其酸洗过程不易控制,此外酸液反应剧烈会释放大量NO2、N2O4和HF气体,严重时可损害操作人员的身体健康。
常规不锈钢冷轧方法为直接轧至成品要求尺寸,该类冷轧方式缺陷为:如轧制过程中产生压入、折叠、裂纹等缺陷未及时发现无法消除,后续表面处理难度较大甚至修磨致使尺寸超差或板材破坏,导致成品板材残次报废,增大后续工作难度降低成品率,
此外,常规冷轧过程中如发现缺陷,修磨后会直接继续冷轧,无法判断缺陷是否修磨彻底,修磨痕迹也会对成品板材表面质量产生影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种核电用410不锈钢带材的制备方法,本方法可有效排除加工过程产生的开、闭口缺陷,保证核电用410不锈钢的缺陷率降低至0,有效保证板材在带材轧制等工序中顺利进行,提高产品成品率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,得到处理后板坯;
步骤二、将步骤一中所述的处理后板坯经过第一次退火和热轧,得到热轧板坯,对热轧板坯进行第二次退火,得到第二次退火后的热轧板坯;
步骤三、对步骤二中第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗处理,得到处理后热轧板坯;
步骤四、对步骤三中所述的处理后热轧板坯进行冷轧,得到冷轧板坯;
步骤五、对步骤四中所述的冷轧板坯进行无损探伤处理,得到处理后冷轧板坯;
步骤六、将步骤五中所述的处理后冷轧板坯进行裁切和轧制,得到冷轧板材;
步骤七、将步骤六中所述的冷轧板材进行退火,然后精整,得到不锈钢板材;
步骤八、对步骤七中所述的不锈钢板材进行无损探伤处理,得到处理后不锈钢板材;
步骤九、去除步骤八中所述的处理后不锈钢板材的探伤盲区,然后进行轧制,得到成品带材;
步骤十、将步骤九中所述的成品带材进行退火,得到核电用410不锈钢带材。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的410不锈钢锻造板坯的制备方法包括:
步骤101、对410不锈钢锻棒进行锻造,得到板坯;
步骤102、对步骤101中所述的板坯进行表面处理,得到410不锈钢锻造板坯;步骤101中所述的板坯的厚度为25mm~80mm;步骤102中所述的表面处理包括机械法和砂轮机修磨法,机械法包括刨削板坯表面以去掉氧化皮,刨削的深度为0.5mm~2.5mm,刨削后的表面粗糙度Ra≤6.3μm;所述砂轮机修磨法包括用直式砂轮机对局部缺陷进行修磨并将边缘过渡圆滑;步骤一中还包括通过直式砂轮机对无损探伤处理后有缺陷的410不锈钢锻造板坯进行排伤。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤一和步骤五中所述的无损探伤处理均包括对板坯两面分别进行着色渗透探伤处理。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的第一次退火和第二次退火均在箱式退火炉中进行,第一次退火的温度为1050℃~1200℃,第一次退火的时间为1h~3h;第二次退火的温度为800℃~950℃,第二次退火的时间为0.75h~1.5h;步骤二中热轧得到的热轧板坯的厚度为3.0mm~15.0mm。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤三中所述的酸洗处理包括用酸液对热轧板坯进行酸洗;所述酸液由浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水按照(4~7):(0.5~1.5):(1~3):(1~3)的质量比混合而成,所述浓硝酸的质量浓度为65%,氢氟酸的质量浓度为40%,浓硫酸的质量浓度为98%;步骤三中还包括对酸洗处理后的热轧板坯进行目视检查,对目视检查有缺陷的热轧板坯进行排伤,所述排伤的方法包括:通过直式砂轮机配千页轮对热轧板坯进行拉丝处理,千叶轮的目数为80目。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的冷轧为用轧辊个数≥4的轧机沿所述处理后热轧板坯的长度方向进行冷轧;步骤四中所述的冷轧板坯的厚度为(冷轧板材厚度+1)mm~(冷轧板材厚度+1.5)mm;步骤五中还包括对无损探伤处理后的冷轧板坯进行排伤,所述排伤的方法包括:采用板材砂光机配240目堆积磨砂料带对无损探伤后有缺陷的冷轧板坯进行拉丝处理;步骤六中所述的轧制为用轧辊个数≥4的轧机进行轧制,轧制速度为5m/min~10m/min,步骤六中所述的冷轧板材的厚度为0.5mm~3.0mm。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤七中所述的退火为在真空退火炉中进行的光亮退火,退火的升温速率为15℃/min,退火的温度为700℃~900℃,退火的时间为1h~2h,真空度<5.0×10-3Pa。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤八中所述的无损探伤处理包括超声兰姆波探伤处理,超声兰姆波探伤处理所用的标准试块的人工缺陷为孔径为1.0mm、1.2mm或1.5mm的通孔。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤九中所述的探伤盲区的宽度≥25mm;步骤九中轧制用轧机的轧辊个数≥6,轧制过程中,当厚度大于1.0mm且小于等于3.0mm时,轧制张力为200kg~250kg,轧制速度<0.1m/s;当厚度大于0.3mm且小于等于1.0mm时,轧制张力为250kg~300kg,轧制速度为0.1m/s~0.3m/s;当厚度大于0.03mm且小于等于0.3mm时,轧制张力为180kg~230kg,轧制速度为0.5m/s~0.8m/s;步骤九中所述的成品带材的厚度为0.03mm~0.5mm。
上述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤十中所述的退火为在连续退火炉中进行的在线光亮退火,保护气氛为氢气,退火的温度为750℃~850℃,退火的时间为60s~120s,带材在退火过程的张力为20kg~80kg。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明开创性地对410不锈钢锻造板坯和冷轧板坯双面均进行无损探伤,有层次地从板材生产的关键环节对其质量进行控制,使板坯原有缺陷持续减少,减少甚至杜绝加工过程中缺陷的发生率;在板材中增加无损探伤,作为优选的,板材的无损探伤为超声探伤,超声探伤中的标准试块以孔径为1.0mm、1.2mm或1.5mm的通孔作为人工缺陷,人工缺陷的孔径远小于国家标准(NB/T 2003)中的孔径,通过降低标准伤的孔径来规范缺陷阈值,提高无损探伤的检测标准,可有效排除由熔炼等过程产生的开、闭口缺陷,保证核电用410不锈钢的缺陷率(标准伤范围)降低至0,有效保证板材在带材轧制等工序中顺利进行,提高产品成品率。
2、本发明的410不锈钢锻造板坯通过对原料410不锈钢锻棒进行锻造和表面处理来获得,锻造过程可使晶粒得到充分破碎;通过机械法和砂轮机修磨法进行表面处理去除表面氧化皮的过程中,要求刨削加工深度为0.5mm~2.5mm,可充分去除板坯表面及夹杂在浅表的氧化物;要求机械法处理后板坯表面粗糙度Ra≤6.3μm,更有利于进行目视检查和排伤;采用着色渗透探伤技术对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,可充分消除目视不可见的微裂纹、折叠和/或夹杂等缺陷,相比较于传统工艺,大幅度减少锻造所带来的缺陷。
3、本发明在热轧前对板坯进行退火,高温均匀退火使板坯晶粒均匀充分生长,使板坯组织具有一致性并为后续加工提供良好的坯料基础。
4、本发明的酸液由浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水组成,相较于常规不锈钢酸洗酸液,加入浓硫酸,可降低浓硝酸和氢氟酸的加入量,酸洗反应速度减缓到可以控制的范围,酸洗过程容易操作,可有效避免板材过度酸蚀;与此同时,酸洗反应的剧烈程度明显降低,酸性气体N2O4、NO2和HF的挥发明显减少,可有效保护操作人员的身体健康并降低酸洗操作的危险系数。
5、本发明的酸洗处理后还包括对目视检查有缺陷的热轧板坯进行排伤,排伤选用直式砂轮机配以80目千页轮在板材表面拉丝以消除表面缺陷,板坯表面具有良好一致性,冷轧过程中更容易发现板坯表面缺陷并予以消除。
6、本发明使用着色渗透探伤进行无损探伤处理,并使用板材砂光机配备240目堆积磨料砂带对检测出的缺陷进行拉丝处理以排伤,有利于冷轧板坯表面具有良好一致性,并能够有效减少裁切和轧制后得到的冷轧板材开口缺陷的发生率,提高成品率;利用四辊以上轧机配5m/min~10m/min的轧制速度进行轧制,有利于控制冷轧板材的尺寸公差和板型。
7、本发明采用真空退火炉对冷轧板材进行光亮退火,冷轧板材置于真空退火炉中,可有效防止板材表面发生氧化,保证表面质量;对成品带材进行的退火采用连续退火炉进行在线光亮退火,连续退火以氢气作为保护气氛,在保证带材表面质量的同时,带材的板形也得到了良好控制。
下面结合实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的核电用410不锈钢带材的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,得到处理后板坯;
410不锈钢锻造板坯的制备方法包括:
步骤101、利用3T锻锤对尺寸为Ф160×Lmm的410不锈钢锻棒进行锻造,锻造的温度为1200℃,锻造的时间为2h,得到厚度为的板坯,板坯的尺寸为
步骤102、利用刨床,对板坯表面氧化皮进行单面深度为1.0mm的刨削,两面均进行刨削,得到纹理一致且表面粗糙度Ra≤6.3μm的板坯,对板坯表面缺陷进行目视检查,找到局部缺陷,采用直式砂轮机对局部缺陷进行修磨并将边缘过渡圆滑;直式砂轮机的砂轮为白刚玉砂轮,本实施例中的刨床,可以替换为铣床;
无损探伤处理的方法为:利用着色渗透探伤技术对板坯两面均进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,利用直式砂轮机对探伤后板坯的缺陷进行消除,所述缺陷包括裂纹和/或折叠;
步骤二、将步骤一中所述的处理后板坯经过第一次退火和热轧,得到热轧板坯,对热轧板坯进行第二次退火,得到第二次退火后的热轧板坯;
第一次退火为在箱式退火炉中进行高温均匀退火,第一次退火的温度为第一次退火的时间为1.5h;
热轧为用二辊可逆轧机进行热轧,热轧过程为:将第一次退火后的板坯进行宽展,将宽展后的板坯换向进行热轧,得到厚度为尺寸为的热轧板坯;二辊可逆轧机的轧辊直径为750mm,热轧的温度为1100℃,热轧的时间为30min;
第二次退火为在箱式退火炉中进行退火,第二次退火的温度为850-+55℃,退火的时间为1h;
步骤三、对步骤二中第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗处理,得到处理后热轧板坯;
表面处理为通过直式砂轮机对热轧板坯表面的缺陷进行消除,然后将消除缺陷后的热轧板坯通过配有磨粒目数为80目的锆刚玉砂带的板材砂光机,消除表面氧化皮和拉丝,拉丝所用板材砂光机的砂带为磨粒目数为120目的氧化铝磨粒砂带;缺陷包括裂纹、压入和/或起皮;
酸洗处理为用酸液对表面处理后的热轧板坯酸洗60s;酸液由质量比为5:1:2:2的浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水组成,浓硝酸的质量浓度为65%,氢氟酸的质量浓度为40%,浓硫酸的质量浓度为98%;
冲洗酸洗后的板材,晾干后采用目视检查法检查缺陷,对目视检查有缺陷的热轧板坯进行排伤,排伤为通过直式砂轮机配千页轮在板材表面拉丝以消除缺陷,千叶轮的目数为80目,酸洗,目视检查,确定缺陷消除;
步骤四、对步骤三中所述的处理后热轧板坯进行冷轧,得到冷轧板坯;
冷轧为用轧辊个数为4个的轧机沿所述处理后热轧板坯长度方向进行冷轧,冷轧板坯的厚度为尺寸为本实施例中,轧辊的个数为4个,轧辊直径为1000mm;
步骤五、对步骤四中所述的冷轧板坯进行无损探伤处理,得到处理后冷轧板坯;
无损探伤处理的方法为利用着色渗透探伤技术对冷轧板坯进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,对有缺陷的冷轧板坯进行排伤,排伤的方法为:用直式砂轮机配千叶轮沿轧制方向进行修磨,将修磨后的冷轧板坯用板材砂光机配堆积磨料砂带进行拉丝处理,千叶轮的目数为120,堆积磨料砂带的目数为240,缺陷包括起皮、裂纹和/或压入;
步骤六、用剪板机将步骤五中所述的处理后冷轧板坯进行裁切,裁切后用轧辊个数为4个的轧机进行轧制,得到厚度为尺寸为 的冷轧板材;轧辊直径为1000mm,轧机的轧制速度为8m/min;
步骤七、将步骤六中所述的冷轧板材置于真空退火炉中进行光亮退火,退火的升温速率为15℃/min,退火的温度为退火的时间为1h,真空度<5.0×10-3Pa;然后用板材校平机、板材砂光机和剪板机进行精整,得到厚度为尺寸为的不锈钢板材;
步骤八、对步骤七中所述的不锈钢板材进行无损探伤处理,得到处理后不锈钢板材;
所述无损探伤处理为用超声兰姆波探伤;超声兰姆波探伤的过程为利用兰姆波探头在不锈钢板材中激发兰姆波;制作标准试块,标准试块的人工缺陷为孔径为1.0mm的通孔;用标准试块调整探伤灵敏度,水做耦合剂,探头沿垂直于轧制方向对板材进行100%扫查;
得到无损探伤结果,对缺陷进行排伤:用液滴法确定缺陷的位置和范围,用剪板机裁剪缺陷,用超声兰姆波对裁剪掉缺陷的不锈钢板材进行复探,确定缺陷剪切彻底;
步骤九、去除步骤八中所述的处理后不锈钢板材宽度≥30mm的探伤盲区,得到厚度为1.5mm的不锈钢板材,然后用轧辊个数为6个,轧辊直径为300mm的轧机进行轧制,轧制为应用引带的轧制,引带为厚度为0.1mm的Y态钛合金(TA1)带材;轧制过程为先用轧制张力为230kg,轧制速度为0.08m/s将厚度为1.5mm的不锈钢板材轧制为厚度0.5mm,然后用轧制张力为280kg,轧制速度0.2m/s将带材轧制厚度为尺寸为的成品带材;
步骤十、将步骤九中所述的成品带材置于连续退火炉中进行连续在线光亮退火,保护气氛为氢气,热辐射加热,退火的温度为800℃,退火的时间为80s,所述成品带材在退火过程中的张力为50kg,得到核电用410不锈钢带材。
实施例2
本实施例的核电用410不锈钢带材的制备方法,与实施例1相同,其中不同之处在于,轧制过程为先用轧制张力为200kg,轧制速度为0.06m/s将厚度为1.5mm的不锈钢板材轧制为厚度0.6mm,然后用轧制张力为250kg,轧制速度0.3m/s将带材轧制厚度为尺寸为 的成品带材。
实施例3
本实施例的核电用410不锈钢带材的制备方法,与实施例1相同,其中不同之处在于,轧制过程为先用轧制张力为250kg,轧制速度为0.04m/s将厚度为1.5mm的不锈钢板材轧制为厚度1.0mm,然后用轧制张力为300kg,轧制速度0.1m/s将带材轧制厚度为尺寸为 的成品带材。
实施例4
本实施例的核电用410不锈钢带材的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,得到处理后板坯;
410不锈钢锻造板坯的制备方法包括:
步骤101、利用4T锻锤对尺寸为Ф160×Lmm的410不锈钢锻棒进行锻造,锻造的温度为1200℃,锻造的时间为1.8h,得到厚度为的板坯;板坯的尺寸为
步骤102、利用铣床,对板坯表面氧化皮进行单面深度为0.5mm的刨削,两面均进行刨削,得到纹理一致且表面粗糙度Ra≤6.3μm的板坯,对板坯表面缺陷进行目视检查,找到局部缺陷,采用直式砂轮机对局部缺陷进行修磨并将边缘过渡圆滑;直式砂轮机的砂轮为白刚玉砂轮,本实施例的铣床,可以替换为刨床;
无损探伤处理的方法为:利用着色渗透探伤技术对板坯两面均进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,探伤结果为合格;
步骤二、将步骤一中所述的处理后板坯经过第一次退火和热轧,得到热轧板坯,对热轧板坯进行第二次退火,得到第二次退火后的热轧板坯;
第一次退火为在箱式退火炉中进行高温均匀退火,第一次退火的温度为第一次退火的时间为1h;
热轧为用二辊可逆轧机进行热轧,热轧过程为:将第一次退火后的板坯进行宽展,将宽展后的板坯换向进行热轧,得到厚度为尺寸为的热轧板坯;二辊可逆轧机的轧辊直径为750mm,热轧的温度为1100℃,热轧的时间为40min;
第二次退火为在箱式退火炉中进行退火,第二次退火的温度为 退火的时间为1.5h;
步骤三、对步骤二中第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗处理,得到处理后热轧板坯;
表面处理为通过直式砂轮机对热轧板坯表面的缺陷进行消除,然后将消除缺陷后的热轧板坯通过配有磨粒目数为80目的锆刚玉砂带的板材砂光机,消除表面氧化皮和拉丝,拉丝所用板材砂光机的砂带为磨粒目数为120目的氧化铝磨粒砂带;缺陷包括裂纹、压入和/或起皮;
酸洗处理为用酸液对表面处理后的热轧板坯酸洗60s;酸液由质量比为4:0.5:3:3的浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水组成,浓硝酸的质量浓度为65%,氢氟酸的质量浓度为40%,浓硫酸的质量浓度为98%;
冲洗酸洗后的板材,晾干后采用目视检查法检查缺陷,确定无缺陷;
步骤四、对步骤三中所述的处理后热轧板坯进行冷轧,得到冷轧板坯;
冷轧为用轧辊个数为4个的轧机沿所述处理后热轧板坯长度方向进行冷轧,冷轧板坯的厚度为本实施例中,轧辊的个数为4个,轧辊直径为1000mm;
步骤五、对步骤四中所述的冷轧板坯进行无损探伤处理,得到处理后冷轧板坯;
无损探伤处理的方法为利用着色渗透探伤技术对冷轧板坯进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,对有缺陷的冷轧板坯进行排伤,排伤的方法为:用锉刀对冷轧板坯表面缺陷进行锉削,用直式砂轮机沿轧制方向对锉削后的冷轧板坯的修磨痕迹进行抛光,然后用板材砂光机配堆积磨砂料带进行拉丝处理,堆积磨料砂带的目数为240;所述缺陷包括起皮、裂纹和/或压入;
步骤六、用剪板机将步骤五中所述的处理后冷轧板坯进行裁切,裁切后用轧辊个数为6个的轧机进行轧制,得到厚度为尺寸为 的冷轧板材;轧辊直径为1000mm,轧机的轧制速度为5m/min;
步骤七、将步骤六中所述的冷轧板材置于真空退火炉中进行光亮退火,退火的升温速率为15℃/min,退火的温度为退火的时间为1.5h,真空度<5.0×10-3Pa;然后用板材校平机、板材砂光机和剪板机进行精整,得到厚度为尺寸为的不锈钢板材;
步骤八、对步骤七中所述的不锈钢板材进行无损探伤处理,得到处理后不锈钢板材;
所述无损探伤处理为用超声兰姆波探伤;超声兰姆波探伤的过程为利用兰姆波探头在不锈钢板材中激发兰姆波;制作标准试块,标准试块的人工缺陷为孔径为1.2mm的通孔;用标准试块调整探伤灵敏度,水做耦合剂,探头沿垂直于轧制方向对板材进行100%扫查;
得到无损探伤结果为合格;
步骤九、去除步骤八中所述的处理后不锈钢板材宽度≥30mm的探伤盲区,得到厚度为的不锈钢板材,然后用轧辊个数为6个,轧辊直径为300mm的轧机进行轧制,轧制为应用引带的轧制,引带为厚度为0.1mm的Y态钛合金(TA1)带材;轧制过程为先用轧制张力为250kg,轧制速度为0.1m/s对厚度为的不锈钢板材轧制到厚度为0.3mm,然后用轧制张力为180kg,轧制速度0.5m/s将带材轧制厚度为尺寸为的成品带材;
步骤十、将步骤九中所述的成品带材置于连续退火炉中进行连续在线光亮退火,保护气氛为氢气,热辐射加热,退火的温度为750℃,退火的时间为120s,所述成品带材在退火过程中的张力为80kg,得到核电用410不锈钢带材。
实施例5
本实施例与实施例4相同,其中不同之处在于:轧制过程为先用轧制张力为300kg,轧制速度为0.3m/s对厚度为的不锈钢板材轧制到厚度为0.2mm,然后用轧制张力为200kg,轧制速度0.8m/s将带材轧制厚度为尺寸为的成品带材。
实施例6
本实施例与实施例4相同,其中不同之处在于:轧制过程为先用轧制张力为280kg,轧制速度为0.2m/s对厚度为的不锈钢板材轧制到厚度为0.05mm,然后用轧制张力为230kg,轧制速度0.7m/s将带材轧制厚度为尺寸为的成品带材。
实施例7
本实施例的核电用410不锈钢带材的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,得到处理后板坯;
410不锈钢锻造板坯的制备方法包括:
步骤101、利用5T锻锤对尺寸为Ф160×Lmm的410不锈钢锻棒进行锻造,锻造的温度为1200℃,锻造的时间为1.5h,得到厚度为的板坯;板坯的尺寸为
步骤102、利用铣床,对板坯表面氧化皮进行单面深度为2.5mm的刨削,两面均进行刨削,得到纹理一致且表面粗糙度Ra≤6.3μm的板坯,对板坯表面缺陷进行目视检查,找到局部缺陷,采用直式砂轮机对局部缺陷进行修磨并将边缘过渡圆滑;直式砂轮机的砂轮为白刚玉砂轮,本实施例的铣床,可以替换为刨床;
无损探伤处理的方法为:利用着色渗透探伤技术对板坯两面均进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,利用直式砂轮机对探伤后板坯的缺陷进行消除,所述缺陷包括裂纹和/或折叠;
步骤二、将步骤一中所述的处理后板坯经过第一次退火和热轧,得到热轧板坯,对热轧板坯进行第二次退火,得到第二次退火后的热轧板坯;
第一次退火为在箱式退火炉中进行高温均匀退火,第一次退火的温度为第一次退火的时间为3h;
热轧为用二辊可逆轧机进行热轧,热轧过程为:将第一次退火后的板坯进行宽展,将宽展后的板坯换向进行热轧,得到厚度为尺寸为的热轧板坯;二辊可逆轧机的轧辊直径为750mm,热轧的温度为1100℃,热轧的时间为35min;
第二次退火为在箱式退火炉中进行退火,第二次退火的温度为 退火的时间为0.75h;
步骤三、对步骤二中第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗处理,得到处理后热轧板坯;
表面处理为通过直式砂轮机对热轧板坯表面的缺陷进行消除,然后将消除缺陷后的热轧板坯通过配有磨粒目数为80目的锆刚玉砂带的板材砂光机,消除表面氧化皮和拉丝,拉丝所用板材砂光机的砂带为磨粒目数为120目的氧化铝磨粒砂带;缺陷包括裂纹、压入和/或起皮;
酸洗处理为用酸液对表面处理后的热轧板坯酸洗60s;酸液由质量比为7:1.5:1:1的浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水组成,浓硝酸的质量浓度为65%,氢氟酸的质量浓度为40%,浓硫酸的质量浓度为98%;
冲洗酸洗后的板材,晾干后采用目视检查法检查缺陷,对目视检查有缺陷的热轧板坯进行排伤,排伤为通过直式砂轮机配千页轮在板材表面拉丝以消除缺陷,千叶轮的目数为80目,酸洗,目视检查,确定缺陷消除;
步骤四、对步骤三中所述的处理后热轧板坯进行冷轧,得到冷轧板坯;
冷轧为用轧辊个数为6个的轧机沿所述处理后热轧板坯长度方向进行冷轧,冷轧板坯的厚度为本实施例中轧辊直径为1000mm;
步骤五、对步骤四中所述的冷轧板坯进行无损探伤处理,得到处理后冷轧板坯;
无损探伤处理的方法为利用着色渗透探伤技术对冷轧板坯进行无损探伤,探伤过程符合《NB/T2003核电厂核岛机械设备无损检测》,无损探伤的结果判定为合格;
步骤六、用剪板机将步骤五中所述的处理后冷轧板坯进行裁切,裁切后用轧辊个数为4个的轧机进行轧制,得到厚度为尺寸为 的冷轧板材;轧辊直径为1000mm,轧机的轧制速度为10m/min;
步骤七、将步骤六中所述的冷轧板材置于真空退火炉中进行光亮退火,退火的升温速率为15℃/min,退火的温度为退火的时间为2h,真空度<5.0×10-3Pa;然后用板材校平机、板材砂光机和剪板机进行精整,得到厚度为尺寸为的不锈钢板材;
步骤八、对步骤七中所述的不锈钢板材进行无损探伤处理,得到处理后不锈钢板材;
所述无损探伤处理为用超声兰姆波探伤;超声兰姆波探伤的过程为利用兰姆波探头在不锈钢板材中激发兰姆波;制作标准试块,标准试块的人工缺陷为孔径为1.5mm的通孔;用标准试块调整探伤灵敏度,水做耦合剂,探头沿垂直于轧制方向对板材进行100%扫查;
得到无损探伤结果,对缺陷进行排伤:用液滴法确定缺陷的位置和范围,用剪板机裁剪缺陷,用超声兰姆波对裁剪掉缺陷的不锈钢板材进行复探,确定缺陷剪切彻底;
步骤九、去除步骤八中所述的处理后不锈钢板材宽度≥30mm的探伤盲区,得到厚度为3.0mm的不锈钢板材,然后用轧辊个数为6个,轧辊直径为300mm的轧机进行轧制,轧制为应用引带的轧制,引带为厚度为0.1mm的Y态钛合金(TA1)带材;轧制过程为先用轧制张力为250kg,轧制速度0.04m/s将厚度为3.0mm的不锈钢板材轧制到厚度为1.0mm,然后用轧制张力为300kg,轧制速度0.3m/s进行轧制得到厚度为尺寸为的成品带材;
步骤十、将步骤九中所述的成品带材置于连续退火炉中进行连续在线光亮退火,保护气氛为氢气,热辐射加热,退火的温度为850℃,退火的时间为60s,所述成品带材在退火过程中的张力为20kg,得到核电用410不锈钢带材。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、对410不锈钢锻造板坯进行无损探伤处理,得到处理后板坯;
步骤二、将步骤一中所述的处理后板坯经过第一次退火和热轧,得到热轧板坯,对热轧板坯进行第二次退火,得到第二次退火后的热轧板坯;
步骤三、对步骤二中第二次退火后的热轧板坯进行表面处理和酸洗处理,得到处理后热轧板坯;
步骤四、对步骤三中所述的处理后热轧板坯进行冷轧,得到冷轧板坯;
步骤五、对步骤四中所述的冷轧板坯进行无损探伤处理,得到处理后冷轧板坯;
步骤六、将步骤五中所述的处理后冷轧板坯进行裁切和轧制,得到冷轧板材;
步骤七、将步骤六中所述的冷轧板材进行退火,然后精整,得到不锈钢板材;
步骤八、对步骤七中所述的不锈钢板材进行无损探伤处理,得到处理后不锈钢板材;
步骤九、去除步骤八中所述的处理后不锈钢板材的探伤盲区,然后进行轧制,得到成品带材;
步骤十、将步骤九中所述的成品带材进行退火,得到核电用410不锈钢带材。
2.根据权利要求1所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的410不锈钢锻造板坯的制备方法包括:
步骤101、对410不锈钢锻棒进行锻造,得到板坯;
步骤102、对步骤101中所述的板坯进行表面处理,得到410不锈钢锻造板坯;步骤101中所述的板坯的厚度为25mm~80mm;步骤102中所述的表面处理包括机械法和砂轮机修磨法,机械法包括刨削板坯表面以去掉氧化皮,刨削的深度为0.5mm~2.5mm,刨削后的表面粗糙度Ra≤6.3μm;所述砂轮机修磨法包括用直式砂轮机对局部缺陷进行修磨并将边缘过渡圆滑;步骤一中还包括通过直式砂轮机对无损探伤处理后有缺陷的410不锈钢锻造板坯进行排伤。
3.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤一和步骤五中所述的无损探伤处理均包括对板坯两面分别进行着色渗透探伤处理。
4.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的第一次退火和第二次退火均在箱式退火炉中进行,第一次退火的温度为1050℃~1200℃,第一次退火的时间为1h~3h;第二次退火的温度为800℃~950℃,第二次退火的时间为0.75h~1.5h;步骤二中热轧得到的热轧板坯的厚度为3.0mm~15.0mm。
5.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤三中所述的酸洗处理包括用酸液对热轧板坯进行酸洗;所述酸液由浓硝酸、氢氟酸、浓硫酸和水按照(4~7):(0.5~1.5):(1~3):(1~3)的质量比混合而成,所述浓硝酸的质量浓度为65%,氢氟酸的质量浓度为40%,浓硫酸的质量浓度为98%;步骤三中还包括对酸洗处理后的热轧板坯进行目视检查,对目视检查有缺陷的热轧板坯进行排伤,所述排伤的方法包括:通过直式砂轮机配千页轮对热轧板坯进行拉丝处理,千叶轮的目数为80目。
6.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤四中所述的冷轧为用轧辊个数≥4的轧机沿所述处理后热轧板坯的长度方向进行冷轧;步骤四中所述的冷轧板坯的厚度为(冷轧板材厚度+1)mm~(冷轧板材厚度+1.5)mm;步骤五中还包括对无损探伤处理后的冷轧板坯进行排伤,所述排伤的方法包括:采用板材砂光机配240目堆积磨砂料带对无损探伤后有缺陷的冷轧板坯进行拉丝处理;步骤六中所述的轧制为用轧辊个数≥4的轧机进行轧制,轧制速度为5m/min~10m/min,步骤六中所述的冷轧板材的厚度为0.5mm~3.0mm。
7.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤七中所述的退火为在真空退火炉中进行的光亮退火,退火的升温速率为15℃/min,退火的温度为700℃~900℃,退火的时间为1h~2h,真空度<5.0×10-3Pa。
8.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤八中所述的无损探伤处理包括超声兰姆波探伤处理,超声兰姆波探伤处理所用的标准试块的人工缺陷为孔径为1.0mm、1.2mm或1.5mm的通孔。
9.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤九中所述的探伤盲区的宽度≥25mm;步骤九中轧制用轧机的轧辊个数≥6,轧制过程中,当厚度大于1.0mm且小于等于3.0mm时,轧制张力为200kg~250kg,轧制速度<0.1m/s;当厚度大于0.3mm且小于等于1.0mm时,轧制张力为250kg~300kg,轧制速度为0.1m/s~0.3m/s;当厚度大于0.03mm且小于等于0.3mm时,轧制张力为180kg~230kg,轧制速度为0.5m/s~0.8m/s;步骤九中所述的成品带材的厚度为0.03mm~0.5mm。
10.根据权利要求1或2中所述的一种核电用410不锈钢带材的制备方法,其特征在于,步骤十中所述的退火为在连续退火炉中进行的在线光亮退火,保护气氛为氢气,退火的温度为750℃~850℃,退火的时间为60s~120s,带材在退火过程的张力为20kg~80kg。
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