核电站用1Cr13厚壁管材的成分选择及工艺优化
发布时间:2012-01-19 06:03
作者:互联网
来源:
32
目前国内已建和在建的第二代、第二代加、第三代
核电站控制棒驱
动机构驱动杆均采用
1Cr13厚壁
管材制作而成,驱动机构控制杆是
核电站
反应堆的关键部件之一,其主要功能是启堆、调结
功率、停堆及紧急停堆,它的主要动作是在
需要时能够及时、迅速、可靠地上下运动以控制
燃料控制棒的插入或抽出。1Cr13厚壁管材的使用特点要求其制作质量高,同时要求成品管材具有足够
强度、塑性、
韧性和适当
硬度。同时,由于CNP1000,
CRP1000和AP1000百万
千瓦核
电机组用1Cr13厚壁管材壁厚、外径比分别达到0.27和0.3,冷加工
应力大、易开裂,因此,加工制作困难。目前,核电用1Cr13厚壁管材全部依赖国外
进口。随着国内核电建设的蓬勃发展,以及日后国家核电走出国门,参与国际核电
竞争的需要,核电机组驱动机构及其关键
金属材料的国产化研制迫在眉睫,近年来国家及多家国内企事业单位先后投入
资金进行核电站控制棒驱动机构控制杆用1Cr13厚壁管材等关键
金属材料的研制,以实现其知识
产权的完全自主化。核电站控制棒驱动机构控制杆用1Cr13厚壁管材主要加工
工艺为
管坯制作、管材
冷轧获得成品、最后在气体保护
热处理炉上进行
淬火和
回火热处理。不同的CNP1000和CRP1000核电机组驱动机构驱动杆用1Cr13厚壁管材的
坯料冶炼方法为感应冶炼+
电渣重熔,分别在1T
感应炉和3T电渣炉上冶炼进行;AP1000核电机组驱动机构驱动杆用1Cr13厚壁管材的坯料冶炼方法为
电弧炉+电渣重熔,分别在30T电弧炉和3T电渣炉上进行,管材冷轧是在LG120,LG90和LG60两辊冷轧管机上进行,管材成品热处理是在16m保护气氛热处理炉上完成。核电站控制棒驱动机构控制杆用1Cr13厚壁管材坯料化学成分(质量分数)要求为:C≤0.15%,Mn≤1.00%,P≤0.015%,S≤0.010%,Si≤1.00%,Ni≤0.50%,Cr11.50%-13.50%,Co≤0.10%,B≤0.0010%,Cu≤0.30%,Mo、Pb、Hg、Zn、Cd、Sb、Bi、As、Ce和La的含量尽量低。研究表明:核电站控制棒驱动机构驱动杆用1Cr13厚壁管材的
合金元素C的含量控制在0.1%-0.15%,Cr的含量控制在12%-13%,Ni的含量宜控制在0.4%-0.5%。核用1Cr13厚壁管材经不完全
退火后,冷加工变形量宜控制在45%以内。随着淬火温度的升高,核用1Cr13厚壁管材的强度和硬度升高,但塑韧性下降;随着回火温度的升高,其强度和硬度下降,但塑韧性升高。(余冶)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。