[发明专利]一种耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材的加工方法

说明书

本发明公开了一种耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材的加工方法。本发明加工方法包括多个道次的冷轧以及冷轧结束后的固溶热处理，并且在每相邻道次冷轧之间均至少进行一次中间热处理，所述中间热处理的温度为700～1000℃，保温时间大于10min，400℃以上的加热速率小于50℃/min。相比现有技术，本发明可在保证消除材料加工应力、不降低材料性能的前提下，大幅降低冷轧中间热处理的成本，提高型材加工效率。

技术领域

本发明涉及一种金属型材加工方法，尤其涉及一种耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材的加工方法。

背景技术

第四代核反应堆-熔盐堆因其具有固有安全性及高效等优点，成为了未来核电领域的重要发展方向。该反应堆运行温度为600℃～700℃，采用腐蚀性强的熔盐作为冷却剂，因此要求堆结构材料必须具有优异的抗高温熔盐腐蚀特性。要满足熔盐堆苛刻的工况使用要求，目前只能采用一类特殊的镍基高温合金—耐熔盐腐蚀镍钼铬合金，例如美国橡树岭实验室开发的Hastelloy N合金或我国科研单位开发的GH3535合金。耐熔盐腐蚀镍钼铬合金主要为熔盐堆研发，具有非常好的抗熔盐腐蚀性能(在700℃高温氟盐中的平均腐蚀速率≤25μm/year)，可作为熔盐堆主要的结构材料。

在熔盐堆中大量使用的主管道、支管道、换热器换热管等部件需要使用耐熔盐腐蚀镍钼铬合金来制造。然而，由于耐熔盐腐蚀镍钼铬合金具有Mo含量高的特点，从而导致该类合金具有加工抗力大、加工硬化严重、易加工开裂等问题。通常采用在冷轧每个道次中间插入不低于1180℃的固溶热处理的方式来消除加工硬化，调整晶粒尺寸，为下一道次冷轧做好降低强度和组织调整的准备。由于薄板和无缝管材需要的轧制道次很多，因此传统方式采用固溶热处理作为中间热处理的方式成本很高。综上可知，亟需对耐熔盐腐蚀镍钼铬合金板材的热处理工艺进行优化，以便能高效且更低成本地轧制满足熔盐堆使用要求的各种规格的耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术所存在的冷轧中间热处理成本较高的问题，提供一种耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材的加工方法，可在保证消除材料加工应力、不降低材料性能的前提下，大幅降低冷轧中间热处理的成本，提高型材加工效率。

本发明所采用的技术方案具体如下：

一种耐熔盐腐蚀镍钼铬合金型材的加工方法，包括多个道次的冷轧以及冷轧结束后的固溶热处理，并且在每相邻道次冷轧之间均至少进行一次中间热处理，所述中间热处理的温度为700～1000℃，保温时间大于10min，400℃以上的加热速率小于50℃/min。

优选地，所述中间热处理的保温时间T按照下式确定：

T＝(1～1.5)min/mm*t+10min

式中，t表示所述型材的最大厚度，min为分钟，mm为毫米。

优选地，所述固溶热处理的温度不低于1180℃。

优选地，每一道次冷轧的压下量为20～40％。

进一步地，在固溶热处理之后还要进行最终的表面处理。

优选地，所述耐熔盐腐蚀镍钼铬合金各组分的重量比为：钼为13.0～22.0％，铬为4.0～10.0％，碳为0.01～1.00％；铁为最高6.0％，硅为最高1.00％，铝+钛为最高0.55％，硫为最高0.04％，磷为最高0.03％，其余为基体元素镍。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

1、采用本发明加工工艺可以有效降低材料残余应力，避免残余应力导致轧制开裂。

2、采用本发明加工工艺可以有效降低材料加工硬化，以满足材料的后续再次冷加工。

3、采用本发明加工工艺可以有效降低中间热处理的成本，相比传统工艺可使热处理成本降低50％以上。