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多项产品实现国内首家国产化!太钢核级不锈钢的研发与应用
发布时间:2023-09-07 09:52:28 浏览:

  近年来,太钢以钠冷快堆的高温环境对316H不锈钢的高温性能要求为基础,结合在压水堆、聚变堆钢板制造技术方面的技术积累,从化学成分、组织、性能控制技术等方面深入研究和开发,以有害因素最小化、有利因素最大化为目标,形成一套完整的高品质不锈钢制造工艺和技术。

  3.1 核电高纯净不锈钢精炼技术

  太钢以铁水为主原料,开发“三脱铁水预处理+低杂质元素合金”的原料纯净化技术和流程,并根据需要开发出了“三脱铁水→K-OBM-S→VOD”和“三脱铁水+中频炉预溶液→AOD→RH”两条精炼工艺路线,实现了不锈钢纯净度控制的突破,也是世界唯一采用优质“三脱”铁水为原料生产核电用不锈钢的企业。

  通过开发核电不锈钢精炼关键技术,实现脱氢率>80% 、[H]≤2ppm,T[O]≤15ppm,P、V、Cu、Co有害金属元素降低了60%以上,Co元素的降低率高达93%,消除了粗系夹杂物,各类细系夹杂物级别控制在1.0级以内。

  3.2 高耐蚀、高强韧性能匹配控制技术

  化学成分是钢种力学性能、耐蚀性能的基础。太钢首先应通过成分设计和控制,使得钢种同时兼顾各项性能要求。对于奥氏体不锈钢而言,强化力学性能的手段一般只有碳元素和氮元素,碳元素对钢种强度有利但对耐腐蚀性能不利,氮元素对钢种的强度和耐腐蚀性能都有利。

  针对钢板高温强度、高耐蚀要求的矛盾需求关系,太钢通过C、Nb、N等元素的控制,实现了不锈钢的高温高强、高耐蚀、强韧性最佳匹配,成为高质量稳定工业化生产的重要保证。 

  3.3 残余铁素体超低含量控制技术

  鉴于残余铁素体对奥氏体不锈钢高温、低温和导磁性能等不利的问题,太钢针对钢板轧制用连铸坯和电渣锭中铁素体含量、分布规律以及铁素体在热轧、热处理时不能消除的特点,通过分析钢液非平衡凝固过程中铁素体相的析出行为和固态下铁素体相的高温扩散行为,分别开发了锭、坯、板上残余铁素体含量的科学、合理化控制技术,既能利用到铁素体对力学性能、组织均匀性方面好的贡献,也能够有效避免残余铁素体造成的危害。

  3.4 性能均匀性、稳定性控制技术

  钢板性能均匀性、稳定性取决于组织的稳定性,最主要是晶粒度及其均匀性。针对不同厚度的钢板,为了实现钢板全厚度范围晶粒度和性能的精准和均匀控制,根据奥氏体不锈钢的固有特性,太钢开发出包括薄规格钢板“匹配固溶处理技术”、超厚规格钢板“高压缩比+大单道变形量+高终轧温度+匹配固溶处理技术”、中等规格钢板“复合叠轧控制技术”等系列钢板晶粒度控制技术,具备了6-150mm厚度的钢板晶粒度级别按技术要求进行准确调控、且全厚度范围的级差不超过2级的工艺技术水平,满足了核电产品对材料组织均匀性的内在需求。

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