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核電站用核級08X18H10T不銹鋼管的國產化

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

我國某核電站采用了俄羅斯的AES-91型核電機組。該核電站的總體設計方為俄羅斯,部分核島和常規島設計的分包方為中方,核島部分俄羅斯原設計的設備和管道用無錫不銹鋼材料主要為08X18H10T鋼。為了便于國內采購,在設計時選用了ASME SA-312中TP321鋼替代俄羅斯標準中的08X18H10T鋼。

  表1 試驗鋼的化學成分(質量分數)%

牌號
C
Mn
P
S
Si
Ni
Cr
Cu
Ti
N
TP321
≤0.08
≤2.0
≤0.045
≤0.03
≤1.0
9.0~12.0
17.0~19.0
-
5wc~0.7
≤0.10
08X18H10T
≤0.08
≤1.5
≤0.035
≤0.02
≤0.8
10.0~11.0
17.0~19.0
≤0.3
5wc~0.6
≤0.05
TP321
(轉化)
≤0.08
≤1.5
≤0.035
≤0.02
≤0.8
10.0~11.0
17.0~19.0
≤0.3
5wc~0.7
≤0.05

  從表1可知,轉化TP321鋼的化學成分中除鈦的含量保留ASME SA-312規定外,其他元素指標均與08X18H10T鋼的規定值保持一致。根據俄羅斯的設計要求,轉化鋼的拉伸性能應不低于08X18H10T鋼的規定值。為了使國產TP321鋼達到08X18H10T鋼的性能要求,研究人員分析了國產TP321鋼的化學成分、制造工藝以及熱處理工藝對TP321鋼室溫和350℃高溫拉伸性能、顯微組織和晶粒度以及抗晶間腐蝕性能的影響,確定了合適的成分與工藝。

  表2 試驗鋼的拉伸性能

牌號
外徑/mm
室溫
350℃
RP0.2/MPa
Rm/MPa
A/%
RP0.2/MPa
08X18H10T
≤76mm
-
≥549
37
196~343
>76mm
186~333
TP321
-
≥205
≥515
≥35/縱向
-
≥25/橫向
TP321(轉化)
≤76mm
≥205
≥549
≥37
196~343
>76mm
186~333

  結果表明:調整后工藝是在TP321鋼制造過程中增大坯料尺寸并在原有工藝的基礎上增加一道冷軋、中間熱處理和一道冷拔,然后在1100℃固溶保溫11min;工藝調整后制備的TP321鋼管室溫抗拉強度可由原有工藝的540MPa提高到556MPa,350℃屈服強度由170MPa提高到250MPa,晶粒度達4.5級;通過控制TP321鋼的化學成分使國產TP321鋼的力學性能既滿足ASME SA-312的規定,又達到08X18H10T鋼的要求,實現核電站用核級不銹鋼管的國產化(表2)。

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