一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112251666A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011039045.1C21D8/00(2006.01)(22)申请日2020.09.28C22C33/04(2006.01)B21J5/00(2006.01)(71)申请人无锡市法兰锻造有限公司地址214161江苏省无锡市滨湖区胡埭镇振胡路288号(72)发明人邓冬吴金波邹琪袁超路敏翁佳龙丁大伟(74)专利代理机构广州博士科创知识产权代理有限公司44663代理人孙倩倩(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/58(2006.01)C21D1/00(2006.01)C21D6/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件，包括：所述的不锈钢含有下列化学成分：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn1.70％～2.00％，P≤0.03％，S≤0.015％，Cr18.00％～20.00％，Ni9.10％～12.00％，余量为铁。还公开了一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，包括如下步骤：步骤一，电炉冶炼；步骤二，炉外精炼；步骤三，锻造；步骤四，热处理；步骤五，性能测试；步骤六，机加工步骤七，无损检测；步骤八，成品。通过上述方式，本发明原材料选用精炼钢+脱气，磷硫等有害元素大幅降低，钢锭内部缺陷少；调整化学元素含量，扩大奥氏体相区，增加奥氏体稳定性，减少材料中高温铁素体含量；热处理时控制奥氏体化温度和保温时间，形成单一奥氏体组织，防止晶粒长大，冷却采用沙坑冷却。CN112251666ACN112251666A权利要求书1/1页1.一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件，其特征在于，包括：所述的不锈钢含有下列化学成分：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn1.70％～2.00％，P≤0.03％，S≤0.015％，Cr18.00％～20.00％，Ni9.10％～12.00％，余量为铁。2.一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，电炉冶炼：在电炉内将炉料冶炼成初炼钢水；步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水用精炼炉进一步精炼成权1所述的不锈钢，精炼后将钢水铸成钢锭；步骤三，锻造：将所述步骤二得到的不锈钢钢锭，用液压机或空气锤锻造成产品锻件；步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于电阻炉内进行固溶处理；步骤五，性能测试：热处理后，从所述步骤四热处理后的锻件上切取试验用试料，用试料加工成拉伸试样和冲击试样，进行力学性能试验；步骤六，机加工：将所述步骤五中力学性能测试合格后的锻件通过机加工制成不锈钢法兰及锻件工件；步骤七，无损检测：通过超声波探伤仪、磁粉探伤仪对机加工后的工件进行探伤、检验；步骤八，成品：将探伤、检验后的工件包装入库。3.根据权利要求2所述的一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤三中的锻造加热设备为天然气加热炉，加热温度为≤1200℃，保温时间为1.5h～2h。4.根据权利要求2所述的一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤三中锻造工艺的始锻温度≤1200℃，终锻温度≥800℃。5.根据权利要求2所述的一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤三中锻造工艺总锻造比≥3，最后一火变形量大于等于总变形量的20％，锻后沙坑冷却至室温。6.根据权利要求2所述的一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤四中热处理过程中采用的固溶处理温度为1050℃～1120℃，液体介质冷却，固溶处理保温时间≤4h。2CN112251666A说明书1/6页一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及不锈钢锻造技术领域，特别是涉及一种乏燃料后处理用奥氏体不锈钢锻件及其制造方法。背景技术[0002]乏燃料又称辐照核燃料，是在反应堆中燃烧过的核燃料。核燃料在堆内发生核反应后，经过一段时间后卸出，卸出的核燃料含有大量可增值的材料铀238和钍232，未烧完和可增值的核元素经过后处理后还可以再次循环利用。核燃料循环利用不仅可以增加核燃料利用效率，还可以减少废弃核燃料深埋处理和安全维护的压力。[0003]乏燃料后处理设备用锻件的材质主要为022Cr19Ni10，是GB/T20878中的一个牌号，在国内锻件标准中也经常使用。乏燃料后处理是核燃料循环利用最关键的一个环节，我国核电经历几十年快速发展后，在役运行的机组越来越多，乏燃料产生量越来越大，但目前乏燃料后处理建设还刚刚起步，