專利名稱：核電用低溫?zé)o縫鋼管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電用無(wú)縫鋼管技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種第三代核電用低溫?zé)o縫鋼管及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
第三代核電機(jī)組的設(shè)計(jì)原則，是在采用第二代核電機(jī)組已積累的技術(shù)儲(chǔ)備和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)其不足之處，進(jìn)一步采用經(jīng)過(guò)開發(fā)驗(yàn)證可行的新技術(shù)，以顯著改善其安全性和經(jīng)濟(jì)性。AP1000的堆芯熔化概率和放射性大量釋放概率比現(xiàn)有的第二代核電機(jī)組大約低2個(gè)量級(jí)，充分體現(xiàn)了第三代核電技術(shù)的優(yōu)越性，即一臺(tái)二代核電機(jī)組發(fā)生嚴(yán)重事故的風(fēng)險(xiǎn)要相當(dāng)于100多臺(tái)第三代核電機(jī)組發(fā)生嚴(yán)重事故的風(fēng)險(xiǎn)。第三代核電技術(shù)采用了很多嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，以降低堆芯熔化和大量放射性向外釋放的概率，將預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，將其發(fā)生的可能性降到極低，完全滿足我國(guó)現(xiàn)行核安全法規(guī)和 國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此，核電管對(duì)鋼管材料質(zhì)量要求很高，而且根據(jù)用途要求采用不同的無(wú)縫鋼管，第三代核電機(jī)組采用了-45°C低溫?zé)o縫鋼管，要求無(wú)縫鋼管不僅具有良好的常溫力學(xué)性能，而且在_45°C條件下具有良好的沖擊性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明目的之一在于提供一種滿足第三代核電用要求的低溫?zé)o縫鋼管，該低溫?zé)o縫鋼管能夠在_45°C條件下具有良好的沖擊性能。本發(fā)明的一方面提供了一種核電用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括步驟a、冶煉管坯，所述管坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 07 O. 10%, Si O. 19 O. 35%,Mn 1.0 1.25%，V O. 02 O. 05%，Ti O. 01 O. 03%，P 彡 O. 015%，S 彡 O. 010%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)；b、將管坯軋制成無(wú)縫鋼管，軋制前管坯的出加熱爐的溫度為1210°C 1250°C ;c、對(duì)無(wú)縫鋼管采用在線正火熱處理工藝，先將軋制后的無(wú)縫鋼管冷卻到650°C以下，再將其加熱至870 910°C。在本發(fā)明的生產(chǎn)方法的示例性實(shí)施例中，所述步驟c中的冷卻和加熱分別通過(guò)冷床和步進(jìn)加熱爐實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一方面提供了一種核電用低溫?zé)o縫鋼管，所述低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 07 O. 10%,Si O. 19 O. 35%,Mn I. 00 I. 25%,V O. 02
O.05%, Ti O. 01 O. 03%, P O O. 015%, S O O. 010%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 09%, SiO. 26%,Mn I. 15%, V O. 03%, Ti O. 02%, P O. 010%, S O. 006% 以及余量的 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括提供了一種核電用低溫?zé)o縫鋼管，該低溫?zé)o縫鋼管的力學(xué)性能和_45°C沖擊性能完全滿足第三代核電站機(jī)組用低溫?zé)o縫鋼管的技術(shù)要求。具體來(lái)講，本發(fā)明的核電用低溫?zé)o縫鋼管在常溫下的屈服強(qiáng)度不小于350MPa、抗拉強(qiáng)度不小于475MPa、延伸率不小于43%，并且_45°C的沖擊功不小于225J。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的核電用低溫?zé)o縫鋼管及其生產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明一方面的核電用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法包括步驟a、冶煉管坯，所述管坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 07 O. 10%，Si O. 19 O. 35%，Mn I. O
I.25%,V O. 02 O. 05%，Ti 0.01 0·03%，Ρ O 0.015%，S O O. 010% 以及余量的 Fe和不可避免的雜質(zhì)；b、將管坯軋制成無(wú)縫鋼管，軋制前管坯的出加熱爐的溫度為1210°C 12500C ;c、對(duì)無(wú)縫鋼管采用在線正火熱處理工藝，先將軋制后的無(wú)縫鋼管冷卻到650°C以下，再將其加熱至870 910°C。在本發(fā)明的生產(chǎn)方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述步驟c中的冷卻和加熱分別通過(guò)冷床和步進(jìn)加熱爐實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明另一方面的核電用低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 07 O. 10%, Si O. 19 O. 35%, Mn I. 00 I. 25%, V O. 02 O. 05%, TiO. 01 O. 03%, P O 0.015%，S O O. 010%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。進(jìn)一步的，為了使鋼管純凈度更高，_45°C沖擊性能更好，優(yōu)選地，所述低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為c O. 09%, Si O. 26%,Mn I. 15%, V O. 03%,Ti O. 02%,P 0.010%, S O. 006%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明選取的化學(xué)成分控制范圍能夠保證無(wú)縫鋼管的常溫拉伸性能和_45°C沖擊韌性達(dá)到最佳，C、P、S超過(guò)成分控制范圍的上限，-45°C沖擊韌性低，C、Mn低于成分控制范圍的下限，常溫拉伸性能低；晶粒度是影響低溫沖擊韌性的重要因素，晶粒越細(xì)、低溫沖擊韌性越好，適量的V、Ti細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性，如果過(guò)低起不到細(xì)化晶粒的作用，過(guò)高管坯表面容易形成微裂紋缺陷，增加生產(chǎn)難度，影響產(chǎn)品質(zhì)量。如果加熱溫度超過(guò)1250°C，不僅造成原始晶粒粗大，而且鋼管的終軋溫度高，軋后冷卻至相變溫度的時(shí)間長(zhǎng)、奧氏體晶粒長(zhǎng)大充分，相變重結(jié)晶后形成的鐵素體晶粒相對(duì)于加熱溫度低的晶粒粗大，對(duì)低溫沖擊韌性非常不利；加熱溫度低于1210°C，軋制變形的負(fù)荷升高，增加工模具消耗，同時(shí)容易發(fā)生軋卡、斷銷等故障，影響變形過(guò)程順利進(jìn)行。軋制前的加熱溫度控制在1210°C 1250°C范圍內(nèi)，既能夠保證軋管過(guò)程順利，又可防止晶粒粗大導(dǎo)致低溫性能不合格的問(wèn)題。如果軋制后鋼管冷卻溫度高于650°C就開始進(jìn)行正火加熱，則原來(lái)的奧氏體相變未全部完成，金相組織條件沒有滿足正火工藝要求，不能保證在線正火工藝質(zhì)量。重新加熱的溫度870 910°C，是確保低溫管性能的最佳溫度范圍，高于上限溫度，易造成晶粒粗大，不利于低溫沖擊韌性，低于下限溫度，易造成奧氏體化不充分、組織不均勻，對(duì)性能指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，核電用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法也可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)
a、冶煉管坯冶煉管坯，管坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C 0.07 O. 10%，Si O. 19 O. 35%, Mn I. O I. 25%，V0. 02 O. 05%，TiO. 01 O. 03%，P O O. 015%，S O O. 010%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。b、鋼管軋制將管坯軋制成無(wú)縫鋼管，軋制時(shí)管坯的出爐溫度1230°C ±20°C。C、熱處理采用在線正火工藝，軋制后的鋼管在冷床冷卻到650°C以下，再入步進(jìn)爐加熱，加熱溫度890±20°C，保證產(chǎn)品力學(xué)性能。
生產(chǎn)上述無(wú)縫鋼管的其余步驟與常規(guī)無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)方法相同。下面將結(jié)合具體示例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行示例性說(shuō)明。I、冶煉管坯通過(guò)冶煉和連鑄，得到示例I至3的管坯。示例I至3的管坯的化學(xué)成分如表I所示。表I示例I至3的管坯的化學(xué)成分(wt% )
權(quán)利要求
1.一種核電用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括步驟 a、冶煉管還,所述管還的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為CO. 07 O. 10%, Si O. 19 O.35%,Mn 1.0 1.25%，V O. 02 O. 05%，Ti O. 01 O. 03%，P 彡 O. 015%，S 彡 O. 010%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)； b、將管坯軋制成無(wú)縫鋼管，軋制前管坯的出加熱爐的溫度為1210°C 1250°C； C、對(duì)無(wú)縫鋼管采用在線正火熱處理工藝，先將軋制后的無(wú)縫鋼管冷卻到650°C以下，再將其加熱至870 910°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的核電用低溫?zé)o縫鋼管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟c中的冷卻和加熱分別通過(guò)冷床和步進(jìn)加熱爐實(shí)現(xiàn)。
3.一種核電用低溫?zé)o縫鋼管，其特征在于，所述低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 07 O. 10%，Si O. 19 O. 35%，Mn I. 00 I. 25%，V0. 02 O. 05%，TiO.01 O. 03%, P ( O. 015%, S彡O. 010%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電用低溫?zé)o縫鋼管，其特征在于，所述低溫?zé)o縫鋼管的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C O. 09%, Si O. 26%, Mn I. 15%, V0. 03%, Ti O. 02%, P0.010%, S O. 006%以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電用低溫?zé)o縫鋼管，其特征在于，所述低溫?zé)o縫鋼管在常溫下的屈服強(qiáng)度不小于350MPa、抗拉強(qiáng)度不小于475MPa、延伸率不小于43%，并且_45°C的沖擊功不小于225J。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種核電用低溫?zé)o縫鋼管及其生產(chǎn)方法。所述方法包括步驟a、冶煉管坯，所述管坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為C0.07～0.10％，Si0.19～0.35％，Mn1.0～1.25％，V0.02～0.05％，Ti0.01～0.03％以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)；b、將管坯軋制成無(wú)縫鋼管，軋制前管坯的出加熱爐的溫度為1210℃～1250℃；c、對(duì)無(wú)縫鋼管采用在線正火熱處理工藝，先將軋制后的無(wú)縫鋼管冷卻到650℃以下，再將其加熱至870～910℃。本發(fā)明的核電用低溫?zé)o縫鋼管的力學(xué)性能和-45℃沖擊性能完全滿足第三代核電站機(jī)組用低溫?zé)o縫鋼管的技術(shù)要求。
文檔編號(hào)C22C38/14GK102861785SQ20121035946
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者胡茂會(huì), 郭元蓉, 胡鉑, 楊文明 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司