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15MnNi化学成分▎力学性能▎工艺流程▎核电用钢-www.1495.com企业科技部

发布时间 : 2018-12-15 16:36:21      访问量 : 727次

材质概况

 

      随着我国核电政策的变化以及核电机组国产化进程的加快,核电站国产化率大幅提高。由于核电设备长年在高温高压中子辐射作用,要求设备制造所采用澳门新葡亰1495app具有强度适宜韧性较高,脆性转变温度低的性能以及抗辐射能力强,合金元素含量低的特点,因此使低合金高强度澳门新葡亰1495app成为核电设备制造的主要选材。为了应对市场变化,满足客户需求,舞钢开发了核安全二,三级压力容器用15MnNi澳门新葡亰1495app。 舞钢研制的核二,三级压力容器用15MnNi澳门新葡亰1495app覆盖10~100mm厚度规格范围,室温拉伸,高温拉伸,厚度方向拉伸及硬度等各项性能得到非常严的的控制,且按照技术规范的要求进行了澳门新葡亰1495app试样模拟焊后性能检验。

 

化学成分

 

15MnNi化学成分

 

元素

 

C

 

Si

 

Mn

 

P

 

S

 

Cr

 

Ni

 

Cu

 

熔炼

 

0.18

 

0.15~0.35

 

1.20~1.65

 

0.015

 

0.005

 

0.15

 

0.50~0.85

 

0.06

 

成品

 

0.20

 

0.15~0.37

 

1.15~1.7

 

0.017

 

0.009

 

0.20

 

0.50~0.90

 

0.07

 

 力学性能

 

    15MnNi钢试样经过模拟焊后热处理。保温温度610±10℃,保温时间6h400℃以上温度时降温速率为65~100/h,温度≤400℃时出炉空冷。根据技术条件要求,厚度<16mm的澳门新葡亰1495app不做厚度方向拉伸试验,厚度<12mm的澳门新葡亰1495app不做高温拉伸实验。

 

工艺流程

 

     电炉冶炼-LF炉精炼-VD 炉真空脱气-模铸(连铸)-钢锭(坯)清热加热-轧板-探伤-正火-取样-性能检验。

 

       在轧制过程中,钢锭(坯)加热轧制温度等含量加以适当的限制;Mn也能提高澳门新葡亰1495app强度,但是Mn在钢中一部分固溶于铁素体(或奥氏体),另一部分形成含Mn的合金渗碳体,Mn 含量增加,共析温度和共析点的含碳量都随之降低。因此,在相同含碳量及冷却速度下,随着钢种Mn含量的增加,显微组织中的珠光体不但细化,而且数量也增多,从而导致澳门新葡亰1495app的强度和硬度升高,然而Mn易使晶粒粗大,增大回火脆性,所以应该适量控制Mn含量;Ni在钢中只能形成固溶体,而且固溶强化作用不明显,主要是通过在塑性变形时增加晶格滑移面来提高材料塑性,并可以大幅度改善钢在低温下的韧性,使韧脆转变温度降低,由于Ni价格较高,出于生产成本的考虑,在成分设计时对Ni含量加以适当的控制。在轧制过程中,钢锭(坯)加热,轧制温度等工艺参数合理匹配是轧制的关键点,适当控制加热速度和加热温度可以保证加热均匀并且防止晶粒粗大,充足的加热时间可以保证合金元素能够充分固溶。

 

     舞钢将15MnNi澳门新葡亰1495app坯料在均热炉或连续炉中的最高加热温度设定在1260℃,采用2型控制工艺和控冷工艺进行轧制和快速冷却,开轧温度1050~1150℃,第二阶段开轧温度≤920℃,终轧温度≤890℃,澳门新葡亰1495app轧后经过ACC快速冷却,返红温度≤750

 

    为了进一步细化晶粒,使微合金化学元素充分固溶,析出,发挥合金元素的强化作用,获得强韧性匹配良好的理想阻止,对于15MnNi澳门新葡亰1495app进行了正火处理。在热处理之前测定了该钢种的相变临界点,根据测定的相变临界点,确定15MnNi澳门新葡亰1495app的正火温度在880~930℃,保温时间在1.5~2.5min/mm

 

    正火态组织中出现的贝氏体组织对于温度变化比较敏感,促使低温下韧脆转变温度急剧升高,导致澳门新葡亰1495app低温冲击功下降,组织中出现贝氏体与澳门新葡亰1495app的冷却速度有很大的关系,尽管澳门新葡亰1495app经过正火处理后采用空冷方式冷却,但由于冬季环境温度较低,澳门新葡亰1495app表面温降较快,易转变成贝氏体组织,降低澳门新葡亰1495app冲击韧性,而试样在模拟焊后热处理过程中经长时间保温处理,贝氏体逐渐分解成回火索氏体,结合基体中软相的铁素体组织,冲击韧性得以提高,因此,澳门新葡亰1495app的模拟焊后热处理态低温冲击韧性比正火态好。

 

    舞钢研制15MnNi澳门新葡亰1495app的化学成分合理,组织性能优异,尤其是澳门新葡亰1495app模拟焊后热处理态-40℃低温冲击韧性优良,完全能够满足核安全二,三级压力容器用设备的要求。

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