[发明专利]一种提高承压设备用低碳钢板高温屈服强度的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种提高承压设备用低碳钢板高温屈服强度的方法，属于钢铁材料加工技术领域。

背景技术

核电站设备用钢材与常规压力容器用材相比，在技术方面要求具有以下突出特点，1.更严格的化学成分及其含量；2.严格的力学性能验收试验；3.更严格的无损检测。核电承压设备用钢在使用环境上有其特殊性，要承受反应堆堆芯极强的辐照。核电站钢制安全壳属核安全2级设备，是核岛的最后一道防护，对核岛的安全其意义极为重大。目前，国内第三代核电承压设备用钢主要从美国进口。我国部分钢厂先后分别成立了核电用钢课题组，进行了一系列攻关研究，通过不断优化冶炼、轧制、热处理等工艺要点，最终成功试制出核电承压设备用16MnHR，WHD585E钢板等。随着第四代核电技术的发展，亟须开发符合核电设备使用要求的新钢种并不断提升其各项性能，特别是高温力学性能，以满足不断发展的核电站建设需求。本发明公开了一种提高核电站用低碳钢板高温屈服强度的方法，通过低碳成分体系设计、优化轧制和热处理工艺等与制备技术相结合以获得高强高韧的钢板新材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高承压设备用低碳钢板高温屈服强度的方法，以满足我国核电用钢对力学性能的要求。

本发明要解决技术问题的技术方案是通过低碳成分体系设计、优化轧制和热处理工艺等与制备技术相结合来获得高强高韧的钢板新材料。

本发明所用钢坯的化学成分及含量（重量百分比）应符合：C≤0.22%，Si 0.3%-0.5%，Mn 1.0%-1.6%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cu≤0.25%，Cr≤0.25%，Ni≤0.25%，Mo≤0.05%，Nb≤0.035%，Al≥0.025%，Ce≤0.0015%，余量为Fe和不可避免的杂质。实现本发明技术方案的工艺措施如下所述，含有上述化学成分的钢坯的轧制工艺制度为：加热温度为1200-1250℃，保温时间2-5小时，粗轧开轧温度1180-1230℃，精轧开轧温度900-940℃，终轧温度810-880℃。Acc终冷温度510-570℃，冷却速度15-25℃/s。热处理工艺制度为：退火温度900-950℃，保温时间0.2-2小时，然后出炉空冷。

本发明突出优点是采用控制轧制和控制冷却工艺可生产厚度20-50mm的钢板且具有优良的高温力学性能，300 ℃高温条件下抗拉强度大于550MPa，屈服强度大于400MPa，延伸率大于21%。与控轧态试样比较，其高温强度显著提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细的描述。

实施例1

将拟轧制的板坯放入加热炉，加热温度为1220℃，保温3.5小时。板坯的（重量百分比）化学成分为：C 0.21%，Si 0.46%，Mn 1.38%， P 0.0143%，S 0.003%，Cu 0.22%，Cr 0.20%，Ni 0.14%，Mo 0.044%，Nb 0.026%， Al 0.04%，Ce 0.0001%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制及处理工艺见表1，钢板厚度为20mm，其力学性能检测值见表2。

表1          轧制工艺

表2          力学性能检测值