[发明专利]核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管及其短流程制备方法

权利要求书

1.一种核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管，其特征是，

所述不锈钢锻管材料化学成分按质量百分比计包括以下成分：C 0.01~0.065、Si 0.5~1.0、Mn 2.0~4.0、P ≤0.03、S ≤0.015、Cr 18~21、Ni 8.0~10.0、Cu 2.0~4.0、N 0.2~0.4、Co ≤0.10、B 0.1~0.50、Mo 2.5~3.5、Nb 0.10~0.20、Ti 0.1~0.6、Al 0.05~0.12、Fe 余量。

2.一种核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管短流程制备方法，其特征是，具体包括以下过程：

第一步，配料→电炉熔炼→AOD精炼→钢锭；

按权利要求1所述的不锈钢锻管材料化学成分含量进行原料配料；

第二步，切头/尾→电渣重熔→电渣空心锭；

第三步，径向锻造→管材；

第四步，固溶时效热处理→机加工；

第五步，酸洗→产品。

3.根据权利要求2所述的一种核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管短流程制备方法，其特征是，第一步中所述电炉熔炼→AOD精炼→钢锭具体包括：

将配料后得到的原料烘烤后加入电弧炉进行熔炼，熔炼过程中，加入普通碎玻璃作为造渣材料，其加入的量为原料总重量的1.5~3.0wt%，原料全熔为钢液后，减小电炉功率保持熔炼温度1620-1650℃，并倾炉扒渣，此后加入低碳锰铁和硅铁脱氧，随后增加电炉功率使钢液温度达1640~1680℃，进行多点喂铝脱氧；

采用氩氧脱碳熔炼过程中吹入氩气和氧气，氩气与氧气的比率随着熔炼过程中氧化反应的程度发生变化，直至最后停吹氧气，继续吹氩气以搅拌钢液，使精炼反应充分进行，流量为1~3m³/h，保持熔液温度1550~1580℃，随后熔液浇注入钢锭模内，熔液浇注入钢锭模内时采用下注法浇注，浇注时钢液流经有惰性气体保护的导流管，浇注过程中保持浇注口与模腔包口的垂直距离为50~100mm；浇注完后，在模腔冒口上覆盖保温剂，等自然冷却后获得不锈钢铸锭。

4.根据权利要求3所述的一种核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管短流程制备方法，其特征是，第二步中所述切头/尾→电渣重熔→电渣空心锭包括：

切除不锈钢铸锭头尾后，进行电渣重熔，采用三相电渣炉熔炼，将石墨电极插入预先放入导电渣的结晶器中，在结晶器中心轴线上放置直径350~500mm的实心圆锭，待熔渣温度达1600℃，化渣结束，抬升石墨电极，迅速下降自耗电极至结晶器中，自耗电极分为8支，均匀分布呈圆形分布，然后开始电渣重熔过程，电渣为20~25%CaO+75~80%CaF₂+0.5~1%冰晶石，采用Ca：Si=3：7的硅钙粉粘附在电极上脱氧，加入比例为0.5~0.6wt%，在炉底间隔90°布置吹氩气，流量为0.4~0.6L/min，时间为8~15min，待熔炼获得空心铸锭高0.8~1.5m时，将已凝固的空心铸锭向下抽出结晶器，抽锭速度逐渐从5.0mm/s降至2mm/s；熔炼初期电压从80V递减到50V，电流从14kA递减到13kA，在熔化期保持电压电流恒定，凝固末期进行补缩处理，最后进行模冷3~4h获得电渣空心铸锭。

5.根据权利要求4所述的一种核电用高性能大直径厚壁奥氏体不锈钢锻管短流程制备方法，其特征是，第三步中所述径向锻造→管材包括：

径向锻造过程中，以80℃/h将电渣空心铸锭缓慢加热到580~650℃保温0.5~1小时，再以100℃/h继续加热至1050~1150℃，保温1~2小时，随后在950~1000℃开始锻造，径向锻造过程中，铸锭坯料的角度旋转参数为12~18°/锤，坯料进给速度为8~10m/min，锻造分多个道次进行，每次锻造的坯料旋转角度以1°的角度逐渐增加，每次锻造的坯料进给速度以1m/min的速度逐渐降低，锻造比为2.3~4.0，终锻温度在860~890℃，冷却至550~590℃等温1.5~2小时，随后风冷至室温，最后获得锻管。