核電站用核級08X18H10T不銹鋼管的國產化
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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我國某核電站采用了俄羅斯的AES-91型核電機組。該核電站的總體設計方為俄羅斯，部分核島和常規島設計的分包方為中方，核島部分俄羅斯原設計的設備和管道用無錫不銹鋼材料主要為08X18H10T鋼。為了便于國內采購，在設計時選用了ASME SA-312中TP321鋼替代俄羅斯標準中的08X18H10T鋼。
表1 試驗鋼的化學成分(質量分數)%
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牌號
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C
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Mn
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P
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S
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Si
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Ni
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Cr
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Cu
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Ti
|
N
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TP321
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≤0.08
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≤2.0
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≤0.045
|
≤0.03
|
≤1.0
|
9.0～12.0
|
17.0～19.0
|
-
|
5wc～0.7
|
≤0.10
|
|
08X18H10T
|
≤0.08
|
≤1.5
|
≤0.035
|
≤0.02
|
≤0.8
|
10.0～11.0
|
17.0～19.0
|
≤0.3
|
5wc～0.6
|
≤0.05
|
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TP321
（轉化）
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≤0.08
|
≤1.5
|
≤0.035
|
≤0.02
|
≤0.8
|
10.0～11.0
|
17.0～19.0
|
≤0.3
|
5wc～0.7
|
≤0.05
|
從表1可知，轉化TP321鋼的化學成分中除鈦的含量保留ASME SA-312規定外，其他元素指標均與08X18H10T鋼的規定值保持一致。根據俄羅斯的設計要求，轉化鋼的拉伸性能應不低于08X18H10T鋼的規定值。為了使國產TP321鋼達到08X18H10T鋼的性能要求，研究人員分析了國產TP321鋼的化學成分、制造工藝以及熱處理工藝對TP321鋼室溫和350℃高溫拉伸性能、顯微組織和晶粒度以及抗晶間腐蝕性能的影響，確定了合適的成分與工藝。
表2 試驗鋼的拉伸性能
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牌號
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外徑/mm
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室溫
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350℃
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||
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RP0.2/MPa
|
Rm/MPa
|
A/%
|
RP0.2/MPa
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||
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08X18H10T
|
≤76mm
|
-
|
≥549
|
37
|
196～343
|
|
＞76mm
|
186～333
|
||||
|
TP321
|
-
|
≥205
|
≥515
|
≥35/縱向
|
-
|
|
≥25/橫向
|
|||||
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TP321（轉化）
|
≤76mm
|
≥205
|
≥549
|
≥37
|
196～343
|
|
＞76mm
|
186～333
|
||||
結果表明：調整后工藝是在TP321鋼制造過程中增大坯料尺寸并在原有工藝的基礎上增加一道冷軋、中間熱處理和一道冷拔，然后在1100℃固溶保溫11min;工藝調整后制備的TP321鋼管室溫抗拉強度可由原有工藝的540MPa提高到556MPa，350℃屈服強度由170MPa提高到250MPa，晶粒度達4.5級;通過控制TP321鋼的化學成分使國產TP321鋼的力學性能既滿足ASME SA-312的規定，又達到08X18H10T鋼的要求，實現核電站用核級不銹鋼管的國產化(表2)。