[发明专利]一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法

说明书

技术领域

本发明属于钢板轧制方法，具体涉及一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法。

背景技术

ITER计划（International Thermonuclear Experimental Reactor国际热核实验堆）是欧盟、美国、中国、日本、俄罗斯、印度、韩国七个国家地区参加的新型核电实验项目。其需求的含氮不锈钢钢板质量要求很高，不仅对材料的化学成分等冶金质量要求严格，而且对材料常温、低温性能、性能差异性及宏观、微观组织等有着很高的要求。材料的微观组织决定其性能，因此能否获得优良的微观组织对于材料性能是否能够满足要求是至关重要的。316LN奥氏体不锈钢不能通过相变来细化晶粒，因此若要得到较细的晶粒，需要从开坯、热轧等工序入手。采用现有的模铸制造工艺生产的钢板，由于模铸特有的工艺特点（压下比小），316LN奥氏体不锈钢钢板在生产过程中加热温度、终轧温度、变形方式、变形量控制不适宜时，成品晶粒度一般较粗（一般为4级~8级）不能满足热核实验堆的要求（热核实验堆要求6级以上）。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种成品晶粒度在6~8级的热核聚变堆用不锈钢板材的轧制方法。

本发明是这样实现的：一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法，包括下述步骤：

步骤一：钢锭加热

首先对钢锭加热，加热的起始温度为700℃，在700℃时保温1~2小时，然后缓慢升温直到900℃；

然后在900℃保温6~6.5小时，

保温完成后继续升温，使钢锭温度达到1200℃~1310℃之间；

最后在1200℃~1310℃之间保温3~4小时，

步骤二：初轧

对步骤一处理好的钢锭进行初轧，轧制开轧温度为1200℃-1310℃，终轧温度为850℃-1100℃，轧制后的钢锭成为原料板；

步骤三：原料板加热

首先加热的起始温度为700℃，在700℃时保温1~1.5小时，然后缓慢升温直到900℃；

然后在900℃保温5~5.5小时，

保温完成后继续升温，使原料板温度达到1200℃~1310℃之间；

最后在1200℃~1310℃之间保温一段时间，

步骤四：热轧

板坯轧制：板坯先按厚度减薄20%，2道次轧制完成；然后板坯温度控制在950-1150℃内，5道次轧制完成厚度达到目标值，最后一道轧制，厚度变形量保证在产品厚度的1.0倍~2.0倍，

步骤五：钢板冷却

钢板轧制后在3分钟之内进入水池冷却或进行鼓风冷却。

如上所述的一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法，其中，所述的步骤一和步骤三中的缓慢升温是指，升温过程以每小时升温速度小于等于100℃。

如上所述的一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法，其中，步骤二中得到的原料板坯尺寸要求为：

①最终产品宽度是原料板宽度的1.3~2倍，

②原料板的厚度是最终产品厚度的5~20倍。

如上所述的一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法，其中，步骤三中的在1200℃~1310℃之间保温的时间以大于等于原料板厚度数值×1分钟为准；此处的原料板厚度以毫米为单位，计算得到的保温时间的单位为分钟。

如上所述的一种控制热核聚变堆用不锈钢板材晶粒度的轧制方法，其中，所述步骤一和步骤三的加热过程均可以允许±10℃的温度波动。

本发明的优点在于：通过控制不同阶段保温的时间长度，以及控制轧制过程，使钢板的晶粒度稳定的达到6~8级。

附图说明

图1是钢锭加热时温度控制的时间图；

图2是原料板加热时温度控制的时间图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步的阐述。

本方法的轧制对象是通过冶炼法浇注好的钢锭。根据国际热核实验堆的要求，在不同应用场合可能采用两种型号的不锈钢。

钢号：316L成分的重量百分比要求：

C≤0.03%；Si≤0.75%；Mn≤2.00%；P≤0.03%；S≤0.01%；Cr 16.00%-18.00%；Ni 11.00%-14.00%；Mo2.00%-2.50%；Co≤0.10%；N 0.06%-0.08%；Nb≤0.10%；Ta≤0.10%；其余为Fe和不可避免的杂质。

钢号：316LN，成分的重量百分比要求：