一种高硼不锈钢板的制备方法.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CN106392077A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610880718.3C22C38/04(2006.01)(22)申请日2016.10.09(71)申请人中国核动力研究设计院地址610000四川省成都市一环路南三段28号(72)发明人付道贵刘晓珍简敏李刚王美玲王贯春解怀英(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人王记明(51)Int.Cl.B22F3/17(2006.01)C22C38/58(2006.01)C22C38/54(2006.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高硼不锈钢板的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高硼不锈钢板的制备方法，包括粉料封装：将满足化学成分要求的高硼不锈钢合金粉末装入镜框盒子中振实填满，盖上盖板进行焊接封装；自由锻制：将封装好的镜框盒子放入高温炉中，经加热、升温、保温后自由锻制成厚板；热轧：将锻制后的厚板再次放入高温炉中，经加热、升温、保温后热轧成所需厚度的薄板；型材加工：将热轧板去镜框、固溶处理、以及校直，得到硼化物在奥氏体中均匀分布、密度为97～99％T.D的成品板材。按照本发明工艺制造出来的成品板材，其性能与现有技术的工艺制造出来的板材性能同样优异，对于设备的要求更低，制造成本也更低。CN106392077ACN106392077A权利要求书1/1页1.一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(a)粉料封装：将满足化学成分要求的高硼不锈钢合金粉末装入镜框盒子中振实填满，盖上盖板进行焊接封装；(b)自由锻制：将封装好的镜框盒子放入高温炉中，经加热、升温、保温后自由锻制成厚板；(c)热轧：将锻制后的厚板再次放入高温炉中，经加热、升温、保温后热轧成所需厚度的薄板；(d)型材加工：将热轧板去镜框、固溶处理、以及校直，得到硼化物在奥氏体中均匀分布、密度为97～99％T.D的成品板材。2.根据权利要求1所述的一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于所述的步骤(a)粉料封装中，高硼不锈钢合金粉末的各成分重量百分比为：C：0.01～0.08％，B：0.5～1.5％，Si≤1.0％，Mn≤2.0％，P≤0.035％，S≤0.030％，Ni：12.0～15.0％，Cr：18.0～20.0％，N≤0.10％，O≤0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质，高硼不锈钢合金粉末的粒径为10～80μm。3.根据权利要求1所述的一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于所述的步骤(a)粉料封装中，焊接封装是采用手工氩弧焊完成的。4.根据权利要求1所述的一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于所述的(b)自由锻制中，高温炉加热温度为1150～1200℃，升温速率5～10℃/min，保温60～90min；单火次锻制，始锻温度不超过1150℃，终锻温度不低于950℃，锻制压下量不低于50％。5.根据权利要求1所述的一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于所述的步骤(c)热轧中，高温炉加热温度为1000～1150℃，升温速率5～10℃/min，保温40～60min；多火次热轧，单火次最大热轧压下量不超过40％。6.根据权利要求1所述的一种高硼不锈钢板的制备方法，其特征在于所述的步骤(d)型材加工中，固溶温度为1050～1150℃，固溶时间t＝(2～4)×h，t单位min，h为板厚，单位mm。2CN106392077A说明书1/5页一种高硼不锈钢板的制备方法技术领域[0001]本发明涉及核材料与陶瓷材料的制备技术，具体涉及一种高硼不锈钢板的制备方法。背景技术[0002]硼吸收中子后，只产生软γ光子(约0.5MeV)和很容易被吸收的α粒子，而没有大的剩余感生放射性。因此，硼添加到不锈钢中制备的硼不锈钢可以作为中子吸收材料，安装在核反应堆周围可以吸收从堆芯中泄露出的中子，以保障在其周围作业操作人员的安全；在核燃料的贮存及运输中，硼不锈钢作为中子吸收材料可以确保核燃料深度处于次临界安全阈度下，保证核燃料贮存或运输的安全。[0003]在ASTMA887-89标准中，依据力学性能，高硼不锈钢可以分为A级和B级，A级不仅可以用作屏蔽吸收中子材料，还可兼作结构材料，是名副其实的结构-屏蔽一体化材料；而B级只能用作中子吸收材料，使用时一般需要结构材料作辅助。目前，高硼不锈钢的制备主要也分为两种方法——熔铸/锻造法以及粉末冶金法。生产实践证实，熔铸/锻压法只能生产出B级高硼不锈钢，而粉末冶金法可以生产出A级硼不锈钢(C.V.ROBINOandM.J.CIESLAK，MetallurgicalandMaterialsTransactionsA.V(26A)