[发明专利]核电用法兰材料的制备方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及核电用法兰材料的制备方法。本发明是为了提供一种工艺和质量更加稳定，成本更低的核电用法兰制备方法。所述方法依次包括电炉冶炼、AOD精炼、LF精炼、VD精炼、浇铸、锻造和热处理步骤，然后冷却至室温，即得所述法兰材料；所述热处理的工艺条件是：正火温度1030～1080℃，正火时间4～5h，回火温度730～780℃，回火时间2～3h。使用本方法所制备出的法兰材料除综合机械性能优秀之外，还具有出色的常温性能和650℃以下的优良的持久和蠕变性能以及低的线膨胀系数、良好的工艺性。本发明所述方法的工艺和质量稳定，成本低，且效益好，可在本领域内推广使用。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及核电用法兰材料的制备方法。

背景技术

随着第三代核电站的设计寿命和安全要求的提高，压力容器锻件呈现出大型化、一体化的趋势。目前国内核电需求旺盛，核电厂总的安全目标是建立并保持对放射性危害物质的有效防御。无论是直接包容放射性物质的容器，还是作为最后一道屏障的安全壳，其各个设备上法兰的密封性能对于核电厂安全性的意义不言而喻。螺栓法兰连接是核设备中运用非常普遍、涉及面非常广泛的一种连接方式，因此对法兰材料的质量要求很严格。然而，目前制造法兰材料成本较高，机械性能和工艺性较差，急需改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种工艺和质量更加稳定，成本更低的核电用法兰制备方法。

本发明采用的技术方案是：提供一种核电用法兰材料的制备方法，所述方法依次包括电炉冶炼、AOD精炼、LF精炼、VD精炼、浇铸、锻造和热处理步骤，然后冷却至室温，即得所述法兰材料；所述热处理的工艺条件是：正火温度1030～1080℃，正火时间4～5h，回火温度730～780℃，回火时间2～3h。

进一步地，以质量百分数计，所述核电用大规格法兰材料的化学成分包括：C 0.08～0.12％，Mn 0.30～0.60％，Si 0.20～0.50％，Cr 8.0～9.5％，Ni≤0.40％，Mo 0.85～1.05％，Nb0.06～0.10％，S≤0.010％，P≤0.020％，N 0.03～0.07％，V 0.18～0.25％，Al≤0.04％，余量为不可避免的杂质。

进一步地，所述电炉冶炼过程使用的炼钢原料包括：铬不锈钢返回料、低磷钼铁、铬铁、钒铁、铌铁和硼铁；

其中，铬不锈钢返回料中含Fe 80～85％、Cr 8～10％，低磷钼铁中含Mo 73～77％、Fe 22～26％，铬铁中含Cr 63～67％、Fe 28～32％，钒铁中含V 48～52％、Fe 43～47％，铌铁中含Nb 93～97％、Fe 3～5％，硼铁中含B28～32％、Fe 63～67％。

进一步地，所述电炉冶炼的工艺满足条件：钢水温度1650～1660℃时出钢；

进一步地，所述AOD精炼工艺满足：炉内温度达1670～1680℃后出钢；

进一步地，所述LF精炼工艺，满足以下至少一项：

向钢水中加入钢水质量0.02％～0.04％的铝；

炉渣化好后，加入精炼渣，所述精炼渣是80精炼渣或40精炼渣；精炼渣添加量为20～30Kg/40吨钢水；

入炉后30～60min，加入占钢水总量0.01％～0.02％碳粉；

进一步地，所述VD精炼工艺是向LF精炼后得到的钢渣中吹氩；所述吹氩条件满足以下至少一项：

炉中极限真空度65～67Pa；

吹氩流量是120～160L/min；

保持时间18～25min。

进一步地，在VD精炼所得钢渣温度为1560±5℃时开始浇铸。所述浇铸条件满足以下至少一项：