优选0.45~0.65 %。是钢中既能提高强度，又能有 效提高韧性的元素，特别是低温韧性。随着镍含量的增加，钢的屈服强度比抗拉强度提高 的快，故含镍钢的屈服比较普通碳素钢高，与铬、钼元素相结合能获得强度和韧性配合良好 的综合力学性能，但是镍有增加辐照脆性的倾向。
[0028] Cr:设定范围2. 50 %~3.00%，优选2. 50~2. 75%。是非常有效的强化元素，在 γ基体中形成Cr203型氧化膜，使合金具有良好的抗氧化性和抗耐蚀性，同时能提高钢的 淬透性。
[0029] Mo:设定范围1.00 %~1.50%，优选1.00~1.20%。明显提高再结晶温度，具 有明显的固溶强化效果，提高钢的热强性。延长奥氏体转变的孕育时间，显著推迟铁素体/ 珠光体转变，强烈降低贝氏体转变温度，同时使马氏体转变温度降低，明显提高的钢的淬透 性，并能降低钢的回火脆性。但是当Mo含量过多时，会增加焊接裂纹敏感性，降低钢的韧性 和加工性能。
[0030] Ti :设定范围< 0. 05%，优选0. 01~0. 04%。一种强的碳化物形成元素，起到细 化晶粒的作用，但由于固溶于铁素体中发生脆化作用，故对钢的韧性，尤其低温冲击韧性无 明显改善效果，特别是当钛含量超过0. 05%时，其乳制状态的塑性和韧性均有所下降。
[0031] N :设定范围< 0.005%，优选< 0.004%。随炉料进入钢中，同时液态金属还会从 空气中吸收一部分，固溶于铁，形成固溶体，可起到固溶强化作用，但由于Fe4N的析出，易 导致时效和蓝脆现象。
[0032] Alt :设定范围彡0. 050%，优选0. 020 %~0. 050%。Al是钢中的主要脱氧元素， 一定含量的Al还能细化钢板的晶粒，提尚钢板的强度和初性。但是当Al含量偏尚时，易导 致钢中夹杂增多，对钢的韧性不利，同时会降低钢的淬硬性和韧性。
[0033] P、S及其他杂质元素：P、S是钢中有害的杂质元素，P虽然可大幅度提高强度，但 易在钢中形成偏析，降低钢的韧性及焊接性能，S易形成塑性硫化物，使钢各向异性严重，恶 化钢的冲击韧性和加工性能，故其含量应越低越好，结合实际生产控制水平，P < 〇. 008%， S < 0. 003%。As、Sn、Sb等杂质元素是钢中的有害元素，对钢材的塑性和韧性不利，从性能 保证角度，含量控制为As彡0.03%、Sn彡0.01%、Sb彡0.005%。
[0034] 2、生产工艺设定的理由：
[0035] 钢水冶炼过程采用RH真空系统精炼，目的在于通过RH真空循环过程除去钢中大 颗粒夹杂物SiO2、夹渣CaO及N、H、0气体等有害成分。由于钢合金元素含量较高，连铸前 必须进行电磁搅拌，降低元素偏析。铸坯切割后必须缓冷，防止断坯。
[0036] 乳制过程采用连续乳制法，一次性乳制到成品厚度，终乳温度控制在880~ 950°C，若终乳温度过低，偏离再结晶温度，从而导致钢的塑性指标降低。本发明钢还对乳后 冷却工艺进行特殊设计，其中，对于< 60mm厚度的钢板采取空冷方式，多60mm厚度钢板采 取浇1~3组水，确保返红温度在600~700°C区间，主要为了通过快速冷却达到强韧化的 目的，使相变组织从铁素体+珠光体变成更加微细的铁素体+贝氏体，以保证厚钢板的强度 和韧性。
[0037] 由于本发明钢在使用环境达到600°C具有良好的热强性，所以针对该钢的特点，同 时考虑不同钢板厚度，设计热处理工艺为正火+回火、正火（加速冷却）+回火，以获得组织 铁素体+珠光体+贝氏体。正火温度设计为880~930°C，是为了让钢充分奥氏体化，获得 稳定的组织。回火温度设计为680~750°C，是为了让钢组织更加均匀化，同时也可以根据 不同回火温度调整钢板强度范围。不同于其它核电压力容器用钢的热处理工艺，本发明钢 针对多60mm板厚的钢板进行正火加速冷却，返红温度设计为500~650°C，以保证厚钢板心 部性能。
[0038] 本发明的优点在于：本发明钢种在原有合金体系中添加了热强元素 Cr，目的在于 提供一种耐中温核电压力容器用钢，其耐中温性能优良，600°C环境钢材下屈服强度ReL不 低于室温屈服强度的70%，即具有良好的高温强度，同时具有抗氧化性、抗腐蚀性，且化学 成分相对简单，生产工艺过程易于操作，工艺参数易于控制，成本较低，效率高，适宜规模生 产。能满足核电蒸汽发生器、蒸汽管道、高温气冷堆部分耐热管道用钢的需求。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0040] 实施例1~6及对比例7~8
[0041] 表2本发明实施例与对比钢主要化学成分（质量分数％ )
[0042] CN 105177446 A 说明书 5/6 页
[0043] 表3本发明实施例与对比钢的主要工艺参数
[0045] 表4本发明实施例与对比钢的热处理工艺参数
[0046] CN 105177446 A 说明书 6/6 页
[0047] 从表2、3、4中可以看出，本发明化学成分相对简单，生产工艺过程易于操作，工艺 参数易于控制，成本较低，效率高，适宜规模生产。
[0048] 表5本发明实施例与对比钢的力学检验结果
[0050] 从表5中可以看出，本发明完全能满足环境为600°C时的力学性能要求，具有良好 的高温强度，同时具有抗氧化性、抗腐蚀性。能满足核电蒸汽发生器、蒸汽管道、高温气冷堆 部分耐热管道用钢的需求。
【主权项】
1. 一种600°C中温核电压力容器用钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C: 0? 08 ~0? 12，Si:0? 15 ~0? 20，Mn:1. 10 ~I. 50，P彡 0? 008，S彡 0? 003，Alt彡 0? 050，Ni: 0? 45 ~0? 65,Cr:2. 50 ~2. 75,Mo:L00~L20,N彡 0? 004,余量为Fe及杂质。2. 根据权利要求1所述的600°C中温核电压力容器用钢，其特征在于：其化学成分重 量百分比为：C:0? 09 ~0? 12,Si:0? 17 ~0? 19,Mn:1. 28~L35,P彡 0? 008,S彡 0? 003， Alt彡 0? 050,Ni:0? 50 ~0? 62,Cr:2. 50 ~2. 75,Mo:1. 00 ~1. 20,N彡 0? 004,余量为Fe 及杂质。3. 根据权利要求1所述的600°C中温核电压力容器用钢，其特征在于：其化学成分重量 百分比为：C:0? 11，Si:0? 20,Mn:1. 35,PO. 005,S0. 002,Alt:0? 02,Ni:0? 62,Cr:2. 75,Mo: 1. 20,NO. 002,余量为Fe及杂质。4. 一种权利要求1所述的600°C中温核电压力容器用钢板的制造方法，包括如下步 骤： 1) 冶炼：采用铁水脱硫技术，LF加热炉和RH真空炉处理；真空处理时间不小于20min; 2) 车L制：板还加热温度为1200~1300°C，加热速率为8~14min/cm，粗乳开乳温度为 1120~1260 °C，精乳终乳温度为880~950°C; 3) 乳后冷却：当钢板厚度< 60mm时，空冷；当钢板厚度彡60mm时，饶1~3组水，返红 温度为600~700°C; 4) 热处理工艺：热处理工艺为正火+回火，厚板采用正火加速冷却方法：对于^ 60mm 厚度钢板，返红温度控制为500~650 °C。5. 根据权利要求4所述的600°C中温核电压力容器用钢的制备方法，其特征在于：所述 步骤⑷中，加速冷却方法为：当钢板厚度< 60mm时，空冷；当钢板厚度为60~80mm时， 加速冷却；正火保温温度为880~930°C，正火保温时间t+30 (min)，回火保温温度680~ 750°C，回火保温时间t+50min;t为钢板厚度。
【专利摘要】本发明公开了一种600℃中温核电压力容器用钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.08～0.12，Si：0.15～0.20，Mn：1.10～1.50，P≤0.008，S≤0.003，Alt：≤0.050，Ni：0.45～0.65，Cr：2.50～2.75，Mo：1.00～1.20，N≤0.004，余量为Fe及杂质。本发明还提供一种600℃中温核电压力容器用钢的制造方法。本发明钢种耐中温性能优良，600℃环境钢材下屈服强度ReL不低于室温屈服强度的70％，即具有良好的高温强度，同时具有抗氧化性、抗腐蚀性，且化学成分相对简单，生产工艺过程易于操作，工艺参数易于控制，成本较低，效率高，适宜规模生产。能满足核电蒸汽发生器、蒸汽管道、高温气冷堆部分耐热管道用钢的需求。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/44
【公开号】CN105177446
【申请号】
【发明人】杨秀利, 刘文斌, 战国锋, 王宪军, 邹德辉, 郭斌, 李书瑞
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月11日