[发明专利]一种用于核电结构的H型钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于H型钢技术领域，具体地讲，本发明涉及一种用于核电站核岛内部支架的H型钢及其生产方法。

背景技术

在电力紧张、能源紧缺且风能、太阳能(光伏电池)在短期内难以大规模推广的情况下，核电几乎是我国解决电力短缺问题的最好出路，而且核能发电因其清洁、经济、高效的优点已被世界很多国家采用。核安全规划的出台将会增强核电发展的安全性，促使行业健康发展，核电未来必将在我国电力供应结构中占据重要地位。目前我国核电用钢的国产化程度不高，相当一部分依赖进口，这也严重制约了我国核电工业的发展，因此，大力开发核电用钢具有重要的战略意义。

含铜低碳钢具有较高的强度和韧性、良好的焊接性、耐腐蚀性等优良的综合性能，在普碳钢中加入适量的铜能显著提高钢的耐腐蚀性能。

公开号为CN101067162A的中国专利申请公开了一种含铜钢的加热方法及其生产的含铜钢，在该专利申请中，采用两次升温的加热方法，第一步，将含铜钢的钢坯或铸坯加热到1000℃～1050℃；第二步，用30-90分钟进行第二次加热升温，第二次加热升温的最高温度为1250℃～1290℃。采用该方法生产的含铜钢，经轧制后没有发现任何裂纹和开裂缺陷，产品合格，尤其是大型型材类含铜钢的生产。然而，这种方法会影响H型钢工业化生产的节奏，增加生产成本。

另外，Cu钢在加热和轧制过程中易产生铜脆现象，使钢材表面形成龟裂。核电结构用H型钢主要用于核岛内部支架的制作，其主要作用是方便钢筋的绑扎，起固定钢筋和钢制安全壳(CV)下封头的作用。随着核电安全性能要求的提高，普碳钢已无法满足核电用户的要求，因此需要对目前的H型钢的化学成分进行优化设计，优化冶炼轧制工艺，提高其耐候性及其对超声探伤的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于核电结构的H型钢及其生产方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于核电结构的H型钢。所述用于核电结构的H型钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.10～0.20，Si 0.15～0.45，Mn 0.40～0.70，P≤0.025，S≤0.015，Cu 0.20～0.50，Ni 0.10～0.30，其余为Fe及不可避免的杂质。

根据本发明的一方面，碳当量满足公式：CEQ＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15＜0.29。

根据本发明的另一方面，提供了一种生产用于核电结构的H型钢的方法。所述方法包括的步骤为：采用转炉冶炼，然后进行LF精炼和连铸，控制钢水的化学成分按重量百分比为：C 0.10～0.20，Si 0.15～0.45，Mn 0.40～0.70，P≤0.025，S≤0.015，Cu 0.20～0.50，Ni 0.10～0.30，其余为Fe及不可避免的杂质；将坯料装入加热炉中加热，加热温度控制在1200℃～1220℃，加热时间为2～4小时，然后出炉进行轧制；坯料经高压水除磷后，进行轧制，粗轧开轧温度控制在1050℃～1150℃，粗轧后开启水冷装置进行冷却，精轧开轧温度控制在910℃～1000℃，精轧后开启水冷装置进行冷却，终轧温度控制在830℃～900℃；然后，对轧制完毕的轧件产品进行喷水冷却，将产品温度降至100℃以下后，送入矫直机进行矫直，最后将轧件切定尺寸。

根据本发明的另一方面，在冶炼步骤中，可以随废钢一起加入Cu粒和Ni板。

根据本发明的另一方面，在冶炼步骤中，可以将钢水浇铸成断面为150mm×150mm或165mm×200mm的方坯。当将钢水浇铸成断面为150mm×150mm的方坯时，拉速可以控制为1.6～2.0m/min。当将钢水浇铸成断面为165mm×200mm的方坯时，拉速可以控制为1.0～1.5m/min。

根据本发明，核电结构用H型钢的力学性能、超声波探伤及耐候性能够完全满足核电站核岛内支架用H型钢的技术要求。因此，本发明为核电站核岛内支架用H型钢提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例1和对比例的周期侵润腐蚀速率的曲线图。

图2示出了根据本发明的实施例2和对比例的周期侵润腐蚀速率的曲线图。

具体实施方式