[发明专利]无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金类，特别涉及一种无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法。

背景技术

无磁不锈钢材料的生产在国内和国际均没有标准，采用一般不锈钢工艺、方法生产不出该种材料。在专利“无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法”（专利号：ZL200410018498.0）中公开了一种适用于600MW、1000MW火力发电的无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法，然而随着现代科学技术的发展，出现了发电效率更高的核力发电。如阳江1100MW核电为我国首座百万千瓦核电机组，需要1100MW核电无磁不锈钢穿心螺杆，先前适用于600MW、1000MW火力发电的无磁不锈钢穿心螺杆虽然材质相同，但是1100MW核电无磁不锈钢穿心螺杆对螺杆的技术以及力学性能均有更高的要求，尤其是用于核电的穿心螺杆寿命需要60年，而火电使用寿命只需40年，寿命需求提高了50%，现有技术显然已经无法满足核电的要求，因此业内迫切需要一种可以制造更高强度寿命的无磁不锈钢穿心螺杆的方法。

发明内容

本发明根据现有技术的不足之处，提供一种无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法，该方法通过精选优质合金元素和原生态废钢，化学成份进行优化组合，采用特有工艺方法，提高了穿心螺杆的力学性能并大大延长其使用寿命。

本发明的目的实现由以下技术方案完成：

一种无磁不锈钢穿心螺杆的制造方法，主要包括无磁不锈钢棒钢锭超纯净化熔炼制造、钢棒的锻造出坯热轧、钢棒的热处理及机加工，其特征在于：

（1）所述钢棒钢锭在超纯净化熔炼制造中选用合金元素和废钢进行电炉+氩氧脱碳炉外精炼，所述的合金元素与所述的废钢进行优化组合之后的各组分重量百分比为：C 0.11~0.14%、Si 0.40~0.60%、Mn 11.00~14.00%、Cr 16.50~19.00%、Ni 0.50~2.50%、N 0.20~0.45、其余为Fe；

（2）钢棒在锻造出坯热轧过程中，锻造比≥3，热轧延伸比≥5；

（3）钢棒在热处理过程中被放置于井式炉炉膛正中并进行固溶热处理；

（4）钢棒的机加工包括无芯研磨、抛光及螺纹轧制过程。

所述的合金元素与所述的废钢进行优化组合之后的各组分重量百分比为：C 0.12~0.14%、Si 0.40~0.60%、Mn 12.5.00~13.60%、Cr 16.50~18.20%、Ni 2.00~2.45%、N 0.25~0.44、其余为Fe。

所述的井式炉深度不小于所述无磁不锈钢穿心螺杆长度的1.5倍。

所述的无磁不锈钢穿心螺杆表面进行着色探伤，以彻底清除所述螺杆表面微裂纹。

所述的无磁不锈钢穿心螺杆机加工后，进行振动时效处理，以除去残余应力。

所述的无磁不锈钢穿心螺杆两端螺纹用轧丝机轧制，并且不切断所述无磁不锈钢穿心螺杆的纤维。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：强度高，韧性好，耐腐蚀能力强，寿命长，适用于1100MW核动力发电，满足核电要求的60年使用寿命。

附图说明

图1为本发明合金元素优化组合表；

图2为本发明非金属夹杂物含量控制表；

图3为本发明有害气体含量控制表；

图4为本发明有害元素含量控制表。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其他相关特征做进一步详细说明，以便于同行技术技术人员的理解：

本实施例具体的制造方法主要包括无磁不锈钢棒钢锭的超纯净化熔炼过程、钢棒的锻造热轧过程、钢棒的热处理过程及钢棒的机加工过程四个过程。

在钢棒钢锭的超纯净化熔炼过程中：

（1）1Cr18Mn12NiN精选优质合金元素和原生态废钢，从源头净化钢水（原生态废钢是直接选用钢厂边角料，这种废钢未进入社会，废钢洁净、无污染、无油腻、杂质少有利于钢水净化），

（2）如图1所示，合金元素经优化组合，强化元素C、Mn、Ni、N取上限，有害元素S、P、Cu取下限尽量低，改善力学性能。