核电用时效硬化型Ni-Cr-Fe基合金板材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种核电用时效硬化型Ni

【技术实现步骤摘要】
核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法


[0001]本专利技术属于核电
，具体涉及核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法。

技术介绍

[0002]时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金(GH4169)是一种在
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253℃～650℃内具有良好的抗疲劳、抗氧化、耐腐蚀性能的合金，同时具有热中子吸收截面小和抗辐照能力强等优点，常被加工成板材用作核电燃料组件压紧系统板弹簧，是核电安全运行的重要保障。
[0003]在核电反应堆中，GH4169合金板材需在高中子辐照流动下的高温高压水中长期服役，而且承受的工作应力复杂。研究表明：GH4169合金的纯洁度水平，即材料纵截面上沿加工方向条带分布的一次碳化物数量及分布情况，会影响板材的环境损伤敏感性，从而降低材料的腐蚀性能，特别是应力腐蚀性能，最终影响合金长期、可靠服役的安全性。因此，核电反应堆燃料组件压紧板弹簧必须采用纯洁度“等同或优于(≤) GB/T14999.5
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1994中B类图1.0级”的高纯洁度GH4169板材加工制造。
[0004]然而，由于GH4169合金中易偏析元素Nb含量(重量百分比，％) 高达4.70～5.50，在合金铸锭中易析出大量一次碳化物NbC，且在后续压延加工和热处理后难以有效消除，使得高纯洁度(≤1.0级)GH4169板材制备难度大，成为我国“华龙一号”核电自主品牌CF、STEP系列和CAP1400 等核电燃料组件制造和产业化的一个制约。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法。本专利技术通过包含以厚度为50mm～60mm的板坯为原料，经加热处理、热轧、第一次固溶热处理、表面处理、冷轧和第二次固溶热处理，且第一次固溶热处理和第二次固溶热处理分别在1030℃～1050℃和1010℃～1020℃的方法，实现时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备，该板材满足核电用GH4169纯洁度等于或优于1.0级(≤1.0)的设计和使用要求。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，包括以厚度为50mm～ 60mm的板坯为原料，经加热处理、热轧、第一次固溶热处理、表面处理、冷轧和第二次固溶热处理，得到核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材；所述第一次固溶热处理的温度为1030℃～1050℃，时间为30min～40min；所述第二次固溶热处理温度为1010℃～1020℃，时间为15min～20min。
[0007]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，所述板坯的纯洁度等于或优于GB/T14999.5
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1994规定的2.0级。
[0008]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，所述板坯以质量百分比计包含以下组分：Ni 50.00％～55.00％、Cr17.00％～20.00％、Nb+Ta 4.75％～5.2％、Mo 2.80％～3.30％、Ti 0.65％～ 1.15％、Al 0.20％～0.80％、Cu≤
0.035％、Si≤0.035％、Mn≤0.035％、 C 0.015％～0.030％、P≤0.015％、S≤0.015％、Co≤0.004％、Ta≤0.10％、 B≤0.006％、H≤0.007％、O≤0.010％和Fe余量。
[0009]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，具体包括：
[0010]步骤一、将所述板坯加热至1130℃～1180℃，保温40min～60min后进行热轧，得到热轧板材；
[0011]步骤二、将步骤一所述热轧板材在温度为1030℃～1050℃条件下保温 30min～40min进行第一次固溶热处理，得到第一次固溶热处理后板材；
[0012]步骤三、将步骤二所述第一次固溶热处理后板材进行表面处理，得到表面处理后板材；
[0013]步骤四、将步骤三所述表面处理后板材进行冷轧，得到冷轧板材；
[0014]步骤五、将步骤四所述冷轧板材置于1010℃～1020℃辊底炉中进行第二次固溶热处理，出炉，水冷，砂光，得到核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材。
[0015]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述热轧过程中，始轧温度为1130℃～1180℃，终轧温度≥900℃。
[0016]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述热轧的加工率为85％～90％，所述热轧为多道次热轧，相邻两次热轧加工方向垂直。
[0017]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一次固溶处理在大气环境中进行。
[0018]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述冷轧的加工率50％～65％。
[0019]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述第二次固溶热处理在大气环境中进行。
[0020]上述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述第二次固溶热处理中，冷轧板材通过辊底炉均温区速率为0.3mm/min～0.4mm/min，通过时间为15min～20min。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0022]1、本专利技术通过包含以厚度为50mm～60mm的板坯为原料，经加热处理、热轧、第一次固溶热处理、表面处理、冷轧和第二次固溶热处理，且第一次固溶热处理和第二次固溶热处理分别在1030℃～1050℃和 1010℃～1020℃的方法，实现时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备，该板材满足核电用GH4169纯洁度等于或优于1.0级(≤1.0)的设计和使用要求。
[0023]2、本专利技术的方法中，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，包括以厚度为50mm～60mm的板坯为原料，经加热处理、热轧、第一次固溶热处理、表面处理、冷轧和第二次固溶热处理，得到核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材；所述第一次固溶热处理的温度为1030℃～1050℃，时间为30min～40min；所述第二次固溶热处理温度为1010℃～1020℃，时间为15min～20min。2.根据权利要求1所述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，所述板坯的纯洁度等于或优于GB/T14999.5
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1994规定的2.0级。3.根据权利要求1所述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，所述板坯以质量百分比计包含以下组分：Ni 50.00％～55.00％、Cr 17.00％～20.00％、Nb+Ta 4.75％～5.2％、Mo 2.80％～3.30％、Ti 0.65％～1.15％、Al 0.20％～0.80％、Cu≤0.035％、Si≤0.035％、Mn≤0.035％、C 0.015％～0.030％、P≤0.015％、S≤0.015％、Co≤0.004％、Ta≤0.10％、B≤0.006％、H≤0.007％、O≤0.010％和Fe余量。4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的核电用时效硬化型Ni
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Cr
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Fe基合金板材的制备方法，其特征在于，具体包括：步骤一、将板坯加热至1130℃～1180℃，保温40min～60min后进行热轧，得到热轧板材；步骤二、将步骤一所述热轧板材在温度为1030℃～1050℃条件下保温30min～40min进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红宇，余志国，黄明月，沈大吉，王飞，刘倚天，陈昊，
申请(专利权)人：西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：