近年來隨核反應堆功率的不斷增大和電站壽命不斷延長,對反應堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器等核心設備提出了更高要求。而核電SA508-3鋼是目前被認為最適于制造核電反應堆壓力容器鍛件的材料。SA508-3鋼的相關生產(chǎn)工藝是:
1、化學成分
SA508-3鋼組成(wt%)是C≤0.25;Si 0.15~0.40;Mn 1.2~1.5;Mo 0.45~0.60;Ni 0.4~1.0;Cr≤0.25;P≤0.025;S≤0.025;Al≤0.04;V≤0.05。
2、冶煉工藝
對于SA508-3鋼,普遍采用“鋼包精煉+真空澆注”技術,即雙真空冶煉澆鑄法進行冶煉和澆注。其主要工藝過程為:EBT初煉-LF精煉-VD-VC,通過精選爐料,嚴格控制P、S、Cu、Sn、As、Sb、Co等有害元素,保證鋼的純凈度,合理控制鋼中/比等。
3、熱處理工藝
1)預備熱處理
SA508-3鋼在熱處理前須首先進行預備熱處理。預備熱處理一般采用正火+回火的熱處理工藝。
2)調(diào)質(zhì)熱處理
SA508-3鋼采用調(diào)質(zhì)熱處理作為性能熱處理,即采用淬火+高溫回火處理工藝。淬火溫度880-890℃,保溫時間10.5h,水冷?;鼗饻囟缺販囟?35-647℃,保溫時間13.5h,空氣冷卻。
3)焊后熱處理
用于消除焊后冷卻形成的殘余應力和氫氣。SA508-3鋼焊后熱處理溫度要求在427℃以上,加熱及冷卻速率不能超過204℃/h,也不能低于38℃/h,加熱和冷卻過程中任何長15英尺的焊縫間隔內(nèi),溫度變化不能大于121℃。
應用上核電SA508-3鋼今后將向大尺寸、厚壁化方向發(fā)展,同時具有更高韌性和淬透性的新型的SA508-4N鋼將可能替代SA508-3鋼獲得工程應用。