專利名稱：一種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼板冶煉領(lǐng)域，具體涉及的是ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，還涉及該鋼板的制造方法。
背景技術(shù)：
截止2012年5月，在國內(nèi)有8臺機(jī)組運行、12臺機(jī)組在建，核電用鋼需求量持續(xù)增カロ，特別是核反應(yīng)堆安全殼用鋼需求量大。核電安全殼用鋼是核2級用鋼，服役條件苛刻復(fù)雜，必須有優(yōu)良的綜合性能，對鋼質(zhì)純凈度、內(nèi)部質(zhì)量、低溫和高溫下的高強(qiáng)韌性能、抗變形能力等指標(biāo)具有嚴(yán)格的要求。核電用安全殼鋼板SA738Gr. B生產(chǎn)過程要求控制低的磷含量、各類非金屬夾雜物級別不大于 I. 5級以及合理的化學(xué)成分設(shè)計和嚴(yán)格的熱處理工藝，目前常規(guī)的冶煉エ藝無法滿足超低磷的要求，需要開發(fā)超低磷鋼冶煉エ藝，且冶煉過程對夾雜物、化學(xué)成分需要嚴(yán)格控制，鋼板在軋制后需要進(jìn)行不同的熱處理工藝實驗以尋求最佳熱處理工藝參數(shù)，因此生產(chǎn)過程具有較高的難度。國內(nèi)生產(chǎn)超低磷鋼時普遍采用轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷エ藝，該エ藝需要有2座相同容量的轉(zhuǎn)爐配合進(jìn)行，在第一個轉(zhuǎn)爐中脫磷，第二個轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行脫碳、調(diào)溫等操作。雖然雙聯(lián)法脫磷效果好，但設(shè)備投資大，エ藝路線復(fù)雜，在國內(nèi)絕大部分鋼廠的現(xiàn)有設(shè)備上無法實現(xiàn)。雙渣法冶煉脫磷エ藝無需進(jìn)行設(shè)備的額外投資，在現(xiàn)有設(shè)備條件下開發(fā)該技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和可行性。SA738Gr. B鋼板采用合理的化學(xué)成分設(shè)計和相匹配的淬火+回火的熱處理工藝的是保證鋼板具有合理的微觀組織和各項力學(xué)性能滿足標(biāo)準(zhǔn)的必要條件。合理的熱處理工藝能夠保證鋼板具有均勻的微觀組織，從而保證鋼板具有良好的常溫拉伸性能、高溫拉伸性能、低溫韌性等指標(biāo)，保證鋼板在使用的安全性。核電用鋼需具備較高的安全性，同時兼?zhèn)漭^好的經(jīng)濟(jì)性實用性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，該鋼板的碳含量低，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，耐200°C高溫性能，成本低廉、焊接性能優(yōu)良；
本發(fā)明還提供了以上第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，該方法代替了生產(chǎn)過程中傳統(tǒng)的采用脫磷爐脫磷的方法，節(jié)省了成本，達(dá)到了相同的脫磷效果；另外淬火+熱處理，使鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，耐200°C高溫性能。ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份碳(C)
0.08 0. 12%，硅(Si)O. 15 0. 55%，錳(Mn)O. 9 I. 5%，磷(P)彡 0. 007%、硫(S)彡 0. 004%,鎳(Ni)O. I 0. 5%，鉻(Cr)O. 0 0. 3%，鑰(Mo)O. 10 0. 35%，釩(V)O. 010 0. 050%，鈮(Nb)O. 010 0. 030%，鈦(Ti)O. 008 0. 035%，鋁(Al)O. 020 0. 050%，氮(N)彡 0. 006%,Nb+V ^ 0. 08%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選的，第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份碳(C)
0.09 0. 11%，硅(Si)O. 15 0. 40%，錳(Mn)L I I. 4%，磷(P)彡 0. 007%、硫(S)彡 0. 004%,Il(Ni) 0. 3 0. 5%，鉻(Cr) 0. 0 0. 2%,鑰(Mo) 0. 2 0. 3%,釩(V) 0. 030 0. 050%,鈮(Nb)O. 015 0. 030%，鈦(Ti)O. 015 0. 030%，鋁(Al)O. 030 0. 045%，氮(N)彡 0. 006%,Nb+V ^ 0. 08%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。更優(yōu)選的，第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份碳(C)O. 10%，硅(Si)O. 23%，錳(Mn)L 26%，磷(P)O. 006%、硫(S)O. 003%，鎳(Ni)O. 38%，鉻(Cr) 0.10%，鑰(Mo)O. 25%，釩(V)O. 038%，鈮(Nb)O. 018%，鈦(Ti)O. 016%，鋁(Al)O. 037%，氮(N)
0.004%, Nb+V0. 06%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，包括下述的步驟鐵水預(yù)處理脫硫、脫磷、LF+RH精煉、板坯連鑄、板坯堆垛緩冷及再加熱、高壓水除磷、鋼板堆垛緩冷；其特征在于，所述的脫磷步驟中，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6 7min，轉(zhuǎn)爐脫磷期供氧強(qiáng)度為23000 26000m3/h，槍位為1800 2000mm，礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不高于1630°C，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為彡0. 03%,P^O. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1600-1630°C;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；電解鎳與鑰鐵隨廢鋼加入轉(zhuǎn)爐，出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200 300kg螢石造頂渣；依次加入金屬錳、鋁錳鐵、硅鐵、鈮鐵及鉻鐵、釩鐵進(jìn)行合金化，出鋼過程吹氬時間10-15分鐘，在LF精煉爐進(jìn)行深脫硫，對各合金元素進(jìn)行微調(diào)至目標(biāo)并加入鈦鐵。第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，該方法還包括鋼板堆垛緩冷后的淬火+回火熱處理，其具體步驟為鋼板淬火溫度800 1000°C，在爐時間I 3min/mm，保溫時間10 20min，鋼板回火溫度500 700°C，在爐時間0. 8 I. 6min/mm,回火保溫時間10 20min，鋼板出爐后空冷。優(yōu)選的，第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，包括下述的步驟
a.鐵水預(yù)處理使其中硫脫至0.002-0. 005%，經(jīng)過KR深脫硫預(yù)處理且扒渣后鐵水亮面大于90%，鐵水溫度1250 1350°C，鐵水中砷(As)彡0. 006% ；
b.脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉采用雙渣法脫磷方法，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6 7min,轉(zhuǎn)爐脫磷期供氧強(qiáng)度為23000 26000m3/h,槍位為1800 2000mm,礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不高于1630°C，底吹強(qiáng)度維持55mVh ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為彡0. 03%，P彡0. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1600-1630°C ;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；電解鎳與鑰鐵隨廢鋼加入轉(zhuǎn)爐，出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200 300kg螢石造頂渣；依次加入金屬錳、鋁錳鐵、硅鐵、鈮鐵及鉻鐵、釩鐵進(jìn)行合金化，出鋼過程吹氬時間10-15分鐘，在LF精煉爐進(jìn)行深脫硫，對各合金元素進(jìn)行微調(diào)至目標(biāo)并加入鈦鐵。c. LF精煉采用早期造白渣方式，釩鐵在LFエ序加入，出站溫度1650-1665°C;RH真空處理真空度不大于I. 5mbar，保真空時間15 20分鐘；RH后喂鈣鐵線，鋼中硫變性，喂線后吹氬時間不小于15分鐘；
d.板坯連鑄連鑄拉速0. 8-1. Om/min,全氬氣保護(hù)澆鑄，過程增氮不大于0. 0015% ；e.板坯堆垛緩冷及再加熱對連鑄坯堆垛緩冷48小時以上，之后進(jìn)行加熱，加熱時間按照8-10min/mm，加熱后出爐溫度控制在1120_1170°C ；
f.高壓水除磷連鑄坯加熱后進(jìn)行高壓水除磷，開軋溫度1050 1090°C，高溫階段加大壓下量提高變形滲透率，減少精軋道次，精軋階段在完全再結(jié)晶區(qū)終止，終軋溫度900°C以上；
h.鋼板軋后采用堆垛緩冷エ藝，保證鋼中氫的析出和微觀組織的均勻化；
i.鋼板淬火溫度800 1000°C，在爐時間I 3min/mm，保溫時間10 20min，鋼板回火溫度500 700°C，在爐時間0. 8 I. 6min/mm,回火保溫時間10 20min，鋼板出爐后空冷。優(yōu)選的，步驟i中，鋼板的淬火溫度為850 950°C，在爐時間I. 5 2. 5min/mm, 保溫時間12 18min，鋼板回火溫度550 650°C，在爐時間I. 2 I. 5min/mm,回火保溫時間12 18min。更優(yōu)選的，步驟i中，鋼板的淬火溫度為915°C,在爐時間2min/mm,保溫時間16min,鋼板回火溫度630°C,在爐時間I. 2min/mm,回火保溫時間14min。以上的鋼板的厚度大于40mm。本發(fā)明的有益效果在于采用雙渣法脫磷エ藝能夠在現(xiàn)有設(shè)備條件下實現(xiàn)超低磷鋼的冶煉，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和可行性；冶煉過程嚴(yán)格控制非金屬夾雜物，實現(xiàn)了潔凈鋼的生產(chǎn)；采用本發(fā)明所用的重量份數(shù)配比的元素組合的以及本發(fā)明所采用的方法制造鋼板，其碳含量低，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，耐200°C高溫性能，成本低廉、焊接性能優(yōu)良。


圖I實施例I鋼板金相組織照片(厚度1/4處，500倍)；
圖2實施例2鋼板金相組織照片(厚度1/4處，500倍)；
圖3實例I鋼板奧氏體晶粒度照片(100倍，晶粒度為8. 5級，試驗標(biāo)準(zhǔn)為ASTME112-96)；
圖4實例2鋼板奧氏體晶粒度照片(100倍，晶粒度為8. 5級，試驗標(biāo)準(zhǔn)為ASTME112-96)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明作更進(jìn)ー步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。實施例I
采用KR鐵水預(yù)處理脫硫，處理后硫含量0. 002%,鐵水溫度1269°C，神含量0. 003% ；轉(zhuǎn)爐采用雙渣法冶煉エ藝，脫磷期供氧流量24000立方米/小吋，槍位平均為1900_。吹煉達(dá)到5分55秒時脫磷期結(jié)束，倒渣，倒渣時化渣狀態(tài)較好，倒渣量大。轉(zhuǎn)爐終點磷含量0. 0052%，終點溫度1615°C ；
出鋼出鋼采取雙擋渣エ藝，擋渣良好，下渣量小，出鋼加頂渣800kg，螢石260kg，錳鐵1358kg, AlMnTi221kg。CAS 喂鋁線 220m, CAS 后磷含量為 0. 0056% ；
LF :到站溫度1527°C，出站溫度1651°C。加熱時間30min，處理周期59min。加入釩鐵調(diào)整釩元素含量；
RH :保真空時間15min，真空度0. 6mbr。RH后喂鈣鐵線后軟吹氬20min，軟吹過程鋼液面無裸露；
連鑄拉速為0. 8m/min，全氬氣保護(hù)澆鑄；
熔煉分析得到鋼板的化學(xué)成分為C 0. 09%, Si 0. 23%，Mn :1. 26%，P :0. 0065%, S 0. 0030%, Cr 0. 14%, Nb :0. 018%, Ni :0. 38%, V :0. 038%, N:0. 0040%, Ti :0. 016%, Mo :0. 17%,Alt 0. 040%, Nb+V 0. 056% ；
板坯下線冷卻69小時以上；
連鑄坯在加熱加熱時間258分鐘，出爐溫度1125 1146°C。開軋溫度1058°C，
終軋溫度909°C，
鋼板調(diào)質(zhì)エ藝加熱溫度912°C，保溫時間17分鐘后水冷；回火溫度628°C，保溫時間17分鐘，
生產(chǎn)鋼板的厚度為42. 5mm，常溫拉伸性能如表I所示。表I鋼板常溫拉伸性能
批號_"|RP0. 2，MPa 抗拉強(qiáng)度，MPa伸率A50，％ 「斷面收縮率，％
11TR030368-1 5406352763.6
11TR030368-2 5406352864.I
11TR030369-1 5506402964.8
11TR030369-2 5706552763.6
11TR026025-1 5606452863.8
11TR026025-2 5606502662.9
11TR026026-1 5306352662.9
11TR026026-2 5706502562.3
11TR026029-1 5456302462.2
11TR026029-2 ]550[620]26[62. 7
高溫拉伸試驗將直徑6mm圓棒拉伸試樣加熱到200°C保溫20min,拉伸性能如表2所
/Jn o表2鋼板高溫拉伸性能
批號をPO. 2，MPa [抗拉強(qiáng)度，MPa[延伸率A，%
11TR026025-1540:62017
11TR026025-2550:64518
11TR026026-1520:59518
11TR026026-2540:61518
11TR026029-1510:60019
11TR026029-2510:61020
11TR030368-1510:62020
11TR-030368-2 510:60522
11TR-030369-I540:62520
11TR-030369-2 |510]595121.5
低溫沖擊試驗在-45°C進(jìn)行低溫沖擊試驗，沖擊試驗釆用V型缺ロ，沖擊試驗結(jié)果如
表3所示。表3鋼板-45°C V型沖擊試驗結(jié)果-45*C AKv, J
鋼板批號................................................^" IfI..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
1試樣2 試祥3平均沖擊功
11TR02602529 292299296
11TR026029282363289311
11TR030368261200232231
11TR030369f 303[ 292J 270J 288
注沖擊試樣取自繊頭試樣尺寸為10XiDX55_.
按照ASTM E45-2002標(biāo)準(zhǔn)，分析了鋼板的夾雜物級別，結(jié)果如表4所示。表4夾雜物評級結(jié)果
.Q I夾雜物(緩)
鋼板撕 ----
ASC#D
11TR026025I, 000.80.5
11TR02602900.51.50.5
11TR0303680.50I. O0.5
11TR0303690.500.50.5
實施例2
采用KR鐵水預(yù)處理脫硫，處理后硫含量0. 002%,鐵水溫度1279°C，神含量0. 003% ；轉(zhuǎn)爐采用雙渣法冶煉エ藝，脫磷期供氧流量26000立方米/小吋，槍位平均為2000mm。吹煉達(dá)到5分55秒時脫磷期結(jié)束，倒渣，倒渣時化渣狀態(tài)一般，渣較稠。轉(zhuǎn)爐終點磷含量0. 0058% ；
出鋼出鋼采取雙擋渣エ藝，擋渣良好，下渣量小。出鋼加頂渣800kg，螢石260kg，錳鐵1750kg,鈮鐵 30kg，鉻鐵 300kg，硅鐵 430kg，AlMnTi280kg。CAS 喂鋁線 300m ；
LF :到站溫度1553°C，出站溫度1658°C。加熱時間27min，處理周期44min。加入釩鐵調(diào)整釩元素含量；
RH :保真空時間16分45秒，真空度0. 6mbr。RH后喂鈣鐵線后軟吹氬17分鐘，軟吹過程鋼液面無裸露；
連鑄拉速為0. 9m/min，全氬氣保護(hù)澆鑄；
熔煉分析得到鋼板的化學(xué)成分為C 0. 08%, Si 0. 25%，Mn :1. 33%，P :0. 0062%, S
0.0033%, Cr 0. 17%, Nb :0. 019%, Ni :0. 36%, V :0. 043%, Ti :0. 015%, Mo :0. 13%, Alt
0.036%, Nb+V 0. 062%。板坯下線冷卻69小時以上；
連鑄坯在加熱加熱時間261分鐘，出爐溫度1130 1140°C ；
開軋溫度1054 1067 °C ；終軋溫度=905 916°C ;
軋后鋼板堆垛緩冷24小時以上。鋼板調(diào)質(zhì)エ藝加熱溫度907-915 °C，保溫時間19分鐘后水冷；回火溫度627-634°C，保溫時間17分鐘。生產(chǎn)鋼板的厚度為45mm，常溫拉伸性能如表5所示。表5鋼板常溫拉伸性能
.批籌「度，I RpO. 2 「抗拉 Ilj 150,
—'爾HPait, IPaIi
11T10029944552561025
I1II0029954553062523
11TR0029964554082524
UTE00299T4555063525
—11TR00299945546— _ 63520_
將直徑6_圓棒試樣加熱到200°C，保溫16 21分鐘后進(jìn)行高溫拉伸試驗，試驗結(jié)果如表6所示。 表6鋼板高溫拉伸性能
^^L，L巧よ’，*
11TS00299445 460580 2
11TE00299545 490575 24
11TE00299645 480565 25
11TR00299745 470555 22
_11TR002999__45__ 470 __565 __25 _
低溫沖擊試驗在_45°C進(jìn)行低溫沖擊試驗，沖擊試驗采用V型缺ロ，沖擊試驗結(jié)果如表7所示。表7鋼板-45°C V型沖擊試驗結(jié)果
-45t AKv, J
鋼板批號厚度，腿 ----
試樣I 試樣2 試樣3平均沖擊功
1111002994__45__221__ 244 __241__236 _
11TR002995__45__24 __ 254 __218__239 _
11TR00299645268263263265
11TR002997__45__ 209 __ 250 __ 246 __235 _
11TR00 2999 J 48 [ 258 f 265 [ 265 f 263
實施例3
a.鐵水預(yù)處理使其中硫脫至0.003%,經(jīng)過KR深脫硫預(yù)處理且扒渣后鐵水亮面大于90%，鐵水溫度1300°C，鐵水中砷(As) ( 0. 006% ；
b.脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉采用雙渣法脫磷方法，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間7min，采用標(biāo)稱容量120t轉(zhuǎn)爐，脫磷期供氧強(qiáng)度為26000m3/h，槍位為2000mm，礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不過高，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為< 0. 03%，P < 0. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1630°C;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和300kg螢石造頂渣；使用金屬錳、硅鐵按Si、Mn成分中限進(jìn)行合金化；脫氧合金化，吹氬時間15分鐘；
c.LF精煉采用早期造白渣方式，釩鐵在LFエ序加入，出站溫度1665°C ;RH真空處理真空度不大于I. 5mbar，保真空時間20分鐘；RH后喂鈣鐵線，鋼中硫變性，喂線后吹氬時間不小于15分鐘；
d.板坯連鑄連鑄拉速I.Om/min，全氬氣保護(hù)澆鑄，過程增氮不大于0. 0015% ；
e.板坯堆垛緩冷及再加熱對連鑄坯堆垛緩冷48小時以上，之后進(jìn)行加熱，加熱時間按照10min/mm,加熱后出爐溫度控制在1170°C ；
f.高壓水除磷連鑄坯加熱后進(jìn)行高壓水除磷，開軋溫度1090°C，高溫階段加大壓下量提高變形滲透率，減少精軋道次，精軋階段在完全再結(jié)晶區(qū)終止，終軋溫度900°C以上；
h.鋼板軋后采用堆垛緩冷エ藝，保證鋼中氫的析出和微觀組織的均勻化；
i.鋼板淬火溫度1000°C，在爐時間3min/mm，保溫時間20min，鋼板回火溫度700°C，在爐時間1.6min/mm,回火保溫時間20min,鋼板出爐后空冷。實施例4
a.鐵水預(yù)處理使其中硫脫至0.002%,經(jīng)過KR深脫硫預(yù)處理且扒渣后鐵水亮面大于90%，鐵水溫度1250°C，鐵水中砷(As) ( 0. 006% ；
b.脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉采用雙渣法脫磷方法，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6min，采用標(biāo)稱容量120t轉(zhuǎn)爐，脫磷期供氧強(qiáng)度為23000m3/h，槍位為1800mm，礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不過高，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為彡0. 03%，P彡0. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1600°C;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200kg螢石造頂渣；使用金屬錳、硅鐵按Si、Mn成分中限進(jìn)行合金化；脫氧合金化，吹氬時間10-15分鐘；
c.LF精煉采用早期造白渣方式，釩鐵在LFエ序加入，出站溫度1650°C ;RH真空處理真空度不大于I. 5mbar，保真空時間15分鐘；RH后喂鈣鐵線，鋼中硫變性，喂線后吹氬時間不小于15分鐘；
d.板坯連鑄連鑄拉速0.8m/min，全氬氣保護(hù)澆鑄，過程增氮不大于0. 0015% ；
e.板坯堆垛緩冷及再加熱對連鑄坯堆垛緩冷48小時以上，之后進(jìn)行加熱，加熱時間按照8min/mm,加熱后出爐溫度控制在1120°C ；
f.高壓水除磷連鑄坯加熱后進(jìn)行高壓水除磷，開軋溫度1050°C，高溫階段加大壓下量提高變形滲透率，減少精軋道次，精軋階段在完全再結(jié)晶區(qū)終止，終軋溫度900°C以上；
h.鋼板軋后采用堆垛緩冷エ藝，保證鋼中氫的析出和微觀組織的均勻化；
i.鋼板淬火溫度800°C，在爐時間lmin/mm，保溫時間lOmin，鋼板回火溫度500°C，在爐時間0. 8min/mm,回火保溫時間lOmin，鋼板出爐后空冷。實施例5a.鐵水預(yù)處理使其中硫脫至0.003%,經(jīng)過KR深脫硫預(yù)處理且扒渣后鐵水亮面大于90%，鐵水溫度1300°C，鐵水中砷(As) ( 0. 006% ；
b.脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉采用雙渣法脫磷方法，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6 7min，采用標(biāo)稱容量120t轉(zhuǎn)爐，脫磷期供氧強(qiáng)度為23000 26000m3/h，槍位為1800 2000mm，礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不過高，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ；當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為彡0. 03%, P彡0. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1600-1630°C ;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200 300kg螢石造頂渣；使用金屬錳、硅鐵按Si、Mn成分中限進(jìn)行合金化；脫氧合金化，吹氬時間10-15分鐘；
c.LF精煉采用早期造白渣方式，釩鐵在LFエ序加入，出站溫度1650-1665°C ;RH真空處理真空度不大于I. 5mbar，保真空時間15 20分鐘；RH后喂鈣鐵線，鋼中硫變性，喂線后吹IS時間不小于15分鐘； d.板坯連鑄連鑄拉速0.8-1. Om/min,全氬氣保護(hù)澆鑄，過程增氮不大于0. 0015% ；
e.板坯堆垛緩冷及再加熱對連鑄坯堆垛緩冷48小時以上，之后進(jìn)行加熱，加熱時間按照8-10min/mm，加熱后出爐溫度控制在1120_1170°C ；
f.高壓水除磷連鑄坯加熱后進(jìn)行高壓水除磷，開軋溫度1050 1090°C，高溫階段加大壓下量提高變形滲透率，減少精軋道次，精軋階段在完全再結(jié)晶區(qū)終止，終軋溫度900°C以上；
h.鋼板軋后采用堆垛緩冷エ藝，保證鋼中氫的析出和微觀組織的均勻化；
i.鋼板的淬火溫度為915°C，在爐時間2min/mm，保溫時間16min，鋼板回火溫度630°C，在爐時間1.2min/mm，回火保溫時間14min，鋼板出爐后空冷。對比例I
鋼板的淬火溫度為950°C，其余條件與實施例5完全相同；
對比例2
鋼板的淬火溫度為1050°C，其余條件與實施例5完全相同；
對比例3
鋼板淬火在爐時間0. 5min/mm,其余時間與實施例5相同；
對比例4
鋼板淬火保溫時間4min/mm,其余時間與實施例5相同；
對比例5
鋼板淬火溫度850°C，在爐時間lmin/mm，保溫時間lOmin，鋼板回火溫度550°C，在爐時間0. 7min/mm,回火保溫時間8min，鋼板出爐后空冷。對比例6
鋼板淬火溫度1050°C，在爐時間4min/mm，保溫時間25min，鋼板回火溫度750°C，在爐時間1.8min/mm,回火保溫時間25min,鋼板出爐后空冷。以下是實施例5與對比例1-6的鋼板各項性能的比較
表8鋼板其性能比較
IRP0. 2, MPa[杭拉強(qiáng)度，MPa]延伸率A5O, %丨| 面收縮率，％
實施例 5 5506402964.8
對比例 I [5351610125135.權(quán)利要求
1.ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份碳(C)0.08 0. 12%，硅(Si)O. 15 0. 55%，錳(Mn)O. 9 I. 5%，磷(P)彡 0. 007%、硫(S)彡 0. 004%,鎳(Ni)O. I 0. 5%，鉻(Cr)O. 0 0. 3%，鑰(Mo)O. 10 0. 35%，釩(V)O. 010 0. 050%，鈮(Nb)O. 010 0. 030%，鈦(Ti)O. 008 0. 035%，鋁(Al)O. 020 0. 050%，氮(N)彡 0. 006%,Nb+V ^ 0. 08%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份:碳(C)O. 09 0. 11%，硅(Si)O. 15 0. 40%，錳(Mn)L I I. 4%，磷(P)彡 0. 007%、硫(S)彡 0. 004%，鎳(Ni)O. 3 0. 5%，鉻(Cr)O. 0 0. 2%，鑰(Mo)O. 2 0. 3%，釩(V)O. 030 0.050%，鈮(Nb) 0. 015 0. 030%，鈦(Ti) 0. 015 0. 030%，鋁(Al) 0. 030 0. 045%，氮(N)(0. 006%, Nb+V ( 0. 08%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求I或2所的所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份:碳(C)O. 10%，硅(Si)O. 23%，錳(Mn) I. 26%，磷(P)O. 006%、硫(S)O. 003%,鎳(Ni)O. 38%，鉻(Cr)O. 10%，鑰(Mo)O. 25%，釩(V)O. 038%，鈮(Nb)O. 018%，鈦(Ti)O. 016%,鋁(Al) 0. 037%，氮(N) 0. 004%, Nb+V0. 06%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，包括下述的步驟鐵水預(yù)處理脫硫、脫磷、LF+RH精煉、板坯連鑄、板坯堆垛緩冷及再加熱、高壓水除磷、鋼板堆垛緩冷；其特征在于，所述的脫磷步驟中，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6 7min，轉(zhuǎn)爐脫磷期供氧強(qiáng)度為23000 26000m3/h，槍位為1800 2000mm，礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不高于1630°C，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為< 0. 03%，P彡0. 006%，出鋼溫度目標(biāo)為1600-1630°C ;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；電解鎳與鑰鐵隨廢鋼加入轉(zhuǎn)爐，出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200 300kg螢石造頂渣；依次加入金屬錳、鋁錳鐵、硅鐵、鈮鐵及鉻鐵、釩鐵進(jìn)行合金化，出鋼過程吹氬時間10-15分鐘，在LF精煉爐進(jìn)行深脫硫，對各合金元素進(jìn)行微調(diào)至目標(biāo)并加入鈦鐵。
5.如權(quán)利要求4所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，其特征在干，該方法還包括鋼板堆垛緩冷后的淬火+回火熱處理，所述的淬火+回火熱處理的具體步驟為鋼板淬火溫度800 1000°C，在爐時間I 3min/mm，保溫時間10 20min，鋼板回火溫度500 700°C，在爐時間0. 8 I. 6min/mm,回火保溫時間10 20min，鋼板出爐后空冷。
6.如權(quán)利要求5所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，包括下述的步驟 a.鐵水預(yù)處理使其中硫脫至0.002-0. 005%，經(jīng)過KR深脫硫預(yù)處理且扒渣后鐵水亮面大于90%，鐵水溫度1250 1350°C，鐵水中砷(As)彡0. 006% ； b.脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉采用雙渣法脫磷方法，第一次造渣期間即脫磷期吹氧冶煉時間6 .7min,轉(zhuǎn)爐脫磷期供氧強(qiáng)度為23000 26000m3/h,槍位為1800 2000mm,礦石的加入方式礦石的三分之ニ在脫磷時加入，后三分之一在脫磷后加入，保證過程溫度不高于1630°C，底吹強(qiáng)度維持55m3/h ;當(dāng)碳0. 20%時補吹一次，終點碳含量目標(biāo)為彡0. 03%, P^O. 006%,出鋼溫度目標(biāo)為1600-1630°C ;采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；電解鎳與鑰鐵隨廢鋼加入轉(zhuǎn)爐，出鋼過程加鋁錳鐵、石灰IOOOkg和200 300kg螢石造頂渣；依次加入金屬錳、鋁錳鐵、硅鐵、鈮鐵及鉻鐵、釩鐵進(jìn)行合金化，出鋼過程吹氬時間10-15分鐘，在LF精煉爐進(jìn)行深脫硫，對各合金元素進(jìn)行微調(diào)至目標(biāo)并加入鈦鐵； c.LF精煉采用早期造白渣方式，釩鐵在LFエ序加入，出站溫度1650-1665°C ;RH真空處理真空度不大于I. 5mbar，保真空時間15 20分鐘；RH后喂鈣鐵線，鋼中硫變性，喂線后吹IS時間不小于15分鐘； d.板坯連鑄連鑄拉速0.8-1. Om/min,全氬氣保護(hù)澆鑄，過程增氮不大于0. 0015% ； e.板坯堆垛緩冷及再加熱對連鑄坯堆垛緩冷48小時以上，之后進(jìn)行加熱，加熱時間按照8-10min/mm，加熱后出爐溫度控制在1120_1170°C ； f.高壓水除磷連鑄坯加熱后進(jìn)行高壓水除磷，開軋溫度1050 1090°C，高溫階段加大壓下量提高變形滲透率，減少精軋道次，精軋階段在完全再結(jié)晶區(qū)終止，終軋溫度900°C以上； h.鋼板軋后采用堆垛緩冷エ藝，保證鋼中氫的析出和微觀組織的均勻化； i.鋼板淬火溫度800 1000°C，在爐時間I 3min/mm，保溫時間10 20min，鋼板回火溫度500 700°C，在爐時間0. 8 I. 6min/mm,回火保溫時間10 20min，鋼板出爐后空冷。
7.如權(quán)利要求6所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，其特征在于，所述的步驟i中，鋼板的淬火溫度為850 950°C，在爐時間I. 5 2. 5min/mm，保溫時間12 18min，鋼板回火溫度550 650°C，在爐時間I. 2 I. 5min/mm,回火保溫時間12 18min。
8.如權(quán)利要求7所述的ー種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板的制造方法，其特征在于，所述的步驟i中，鋼板的淬火溫度為915°C,在爐時間2min/mm,保溫時間16min,鋼板回火溫度630°C,在爐時間I. 2min/mm,回火保溫時間14min。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項所述的一種核電反應(yīng)堆安全殼用鋼板，其特征在于，該鋼板的厚度大于40mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼板冶煉領(lǐng)域，具體涉及的是一種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，還涉及該鋼板的制造方法。一種第三代核電站反應(yīng)堆安全殼用鋼板，包括下述重量百分比的組份碳(C)0.08～0.12%，硅(Si)0.15～0.55%，錳(Mn)0.9～1.5%，磷(P)≤0.007%、硫(S)≤0.004%，鎳(Ni)0.1～0.5%，鉻(Cr)0.0～0.3%，鉬(Mo)0.10～0.35%，釩(V)0.010～0.050%，鈮(Nb)0.010～0.030%，鈦(Ti)0.008～0.035%，鋁(Al)0.020～0.050%，氮(N)≤0.006%，Nb+V≤0.08%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的有益效果在于，含有以上重量份數(shù)配比的元素組合的以及采用本發(fā)明的方法制造鋼板，其碳含量低，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到600MPa以上，耐200℃高溫性能，成本低廉、焊接性能優(yōu)良。
文檔編號C22C38/50GK102776441SQ20121028283
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者侯登義, 劉曉東, 孫衛(wèi)華, 李國寶, 畢志超, 王南輝, 蔣善玉, 賈慧玲, 韓啟彪 申請人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司