一种核电承压设备用钢及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201110417360.8	申请日：	2011.12.14
公开号：	CN103160732A	公开日：	2013.06.19
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/08申请日:20111214\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/08; C22C38/50; C22C38/58	主分类号：	C22C38/08
申请人：	鞍钢股份有限公司
发明人：	王勇; 张起生; 孙殿东; 王长顺; 苏春霞; 陈本文
地址：	114021 辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内
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内容摘要

本发明公开一种核电承压设备用钢及其制造方法，钢的化学成分的重量百分比为：0.12％-0.18％的C；0.15％-0.35％的Si；1.20％-1.65％的Mn；≤0.015％的P；≤0.010％的S；0.50％-0.85％的Ni；≤0.15％的Cr；0.020％-0.050％的Al；≤0.02％的V；≤0.02％的Ti，其余含量为Fe及不可避免杂质，同时控制钢中非金属夹杂物，保证A、B、C、D类夹杂≤1.5级。制造方法主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理。本发明通过进一步优化化学成分、热处理工艺、降低钢中气体及非金属夹杂，使钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及200℃高温状态的力学性能均保持较高水平，完全满足技术指标的要求；同时0℃冲击吸收能量仍保持在较高的水平，体现出较好的钢板强度及韧性的匹配，完全适用于核电承压设备用钢的需求。

权利要求书

权利要求书一种核电承压设备用钢，其特征在于按重量百分比包含如下组分：0.12％‑0.18％的C；0.15％‑0.35％的Si；1.20％‑1.65％的Mn；≤0.015％的P；≤0.010％的S；0.50％‑0.85％的Ni；≤0.15％的Cr；0.020％‑0.050％的Al；≤0.02％的V；≤0.02％的Ti，其余含量为Fe及不可避免杂质，同时控制钢中H≤1.5ppm、O≤30ppm，非金属夹杂物保证A、B、C、D类夹杂≤1.5级。
根据权利要求1所述的一种核电承压设备用钢，其特征在于按重量百分比包含如下组分：0.14％‑0.18％的C；0.20％‑0.35％的Si；1.35％‑1.65％的Mn；0.65％‑0.85％的Ni；0.05％‑0.15％的Cr；0.020％‑0.035％的Al；0.005％‑0.02％的V；0.005％‑0.02％的Ti。
一种用于权利要求1所述的核电承压设备用钢的制造方法，主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理，其特征在于钢板厚度≤80mm的采用转炉、连铸工艺进行生产，生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理；连铸坯采用再结晶区和未再结晶区两阶段控制轧制，钢坯加热温度在1150～1200℃，再结晶区轧制终轧温度≥1000℃，未再结晶区轧制温度控制在850±20℃，累积变形量≥50％，轧后自然冷却；调质处理工艺为：淬火温度940±10℃，保温时间2‑3min/mm，回火温度590±10℃，保温时间2‑4min/mm。
一种用于权利要求1所述的核电承压设备用钢的制造方法，主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理，其特征在于钢板厚度＞80mm的采用电炉、模铸工艺进行生产，生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理；模铸钢锭采用锭轧材方式进行生产，钢锭加热温度在1150～1200℃，轧制过程中采用高温快轧，轧后自然冷却；调质处理工艺为：淬火温度940±10℃，保温时间2‑3min/mm，回火温度590±10℃，保温时间2‑4min/mm。

说明书

说明书一种核电承压设备用钢及其制造方法
技术领域
本发明属于黑色金属材料领域，特别涉及核电承压设备用钢及其制造方法。
背景技术
随着世界各国经济的高速发展，核能作为一种清洁、安全、稳定的能源，已越来越受到各国的重视，安全利用核能、大力发展核电已成为一种趋势。而在核电技术应用方面也有了长足的进步，已从原来的“二代”技术，发展为现在的“二代加”和“三代”技术，使安全性能有了更大的提高。
在依据不同核电技术建造的众多核电机组中，核电承压设备用钢作为支撑核反应堆压力容器、稳压器、各种管道、箱、槽、罐等重要设备的支撑材料起着举足轻重的作用。其运行的安全、性能的稳定将直接影响到整台机组能否安全运行。
从目前来看，作为核电承压设备用钢的材料较多，如：A42、A52、P295GH、P355GH及S355J0等等，上述钢种基本为碳素钢，抗拉强度大都控制在400‑550MPa之间，可有效地降低由于合金元素的加入，造成的辐照脆化效应。但作为承压设备，还需要经受长时间消应力处理，还要检验其高温拉伸性能，而上述钢种经长时间消应力处理后或在高温状态下的强度均会有不同程度的下降，很难满足要求，只适用于制造核电配套设备、辅助设备的支撑材料，已远不能满足现有“二代加”和“三代”核电机组核岛关键设备承压用钢的需求。如板厚为60mm的S355J0钢板经正火处理后，屈服强度(Rel)和抗拉强度(Rm)分别为360N/mm2和525N/mm2(指标要求Rel≥330N/mm2、Rm≥510N/mm2)；模拟焊后热处理后，屈服强度(Rel)和抗拉强度(Rm)分别为340N/mm2和500N/mm2(指标要求Rel≥330N/mm2、Rm≥510N/mm2)；200℃高温拉伸时，屈服强度(Rel)和抗拉强度(Rm)分别为255N/mm2和470N/mm2。从三个过程来看，钢板经正火处理后，强度完全满足指标要求，且具有一定的余量。但经过模拟焊后热处理后，钢板强度下降明显，尤其抗拉强度已不能满足指标要求；在200℃时，钢板的强度，尤其是屈服强度下降更为明显，表明该钢种抗高温能力相对较低，已不能满足核电关键设备建造的需求。
发明内容
本发明提供了一种核电承压设备用钢及其制造方法，通过进一步优化化学成分、热处理工艺、降低钢中气体及非金属夹杂，使钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及200℃高温状态的力学性能均保持较高水平，完全满足技术指标的要求；同时0℃冲击吸收能量仍保持在较高的水平，体现出较好的钢板强度及韧性的匹配，完全适用于核电承压设备用钢的需求。
本发明提供的一种核核电承压设备用钢及其制造方法可以解决现有技术存在的问题，具体技术方案是：
核电承压设备用钢，按重量百分比包含如下组分：0.12％‑0.18％的C；0.15％‑0.35％的Si；1.20％‑1.65％的Mn；≤0.015％的P；≤0.010％的S；0.50％‑0.85％的Ni；≤0.15％的Cr；0.020％‑0.050％的Al；≤0.02％的V；≤0.02％的Ti，其余含量为Fe。
本发明还要求钢中H≤1.5ppm、O≤30ppm。
同时控制钢中非金属夹杂物，保证A、B、C、D类夹杂≤1.5级(按ASTM E45方法A进行检验，下同)。
采用上述成分设计理由如下：
(1)C：钢中C含量是保证钢板强度的主要元素，C含量偏低，强度可能满足不了要求，尤其经过长时间模拟焊后热处理及在200℃高温下运行，强度均要得到一定程度的下降，因此本发明要求钢中C含量宜控制在0.12％‑0.18％，优选为0.14％‑0.18％。
(2)Si：Si是有效的强化元素，同时也是廉价的元素，因此同样从保证钢板不同阶段强度变化均能够满足指标要求角度考虑，将Si含量控制在0.15％‑0.35％，优选为0.20％‑0.35％。
(3)Mn：钢中Mn元素除了起强化基体作用外，还能有效地提高钢的淬透性，因此实际生产钢中Mn含量控制在1.20％‑1.65％，优选为1.35％‑1.65％。
(4)Ni：Ni能够明显改善钢的低温韧性，同时提高厚截面钢板的低温韧性(尤其是100mm以上的钢板)，使钢板在具有足够强度的同时还会具有较高的韧性，满足指标的要求，因此从实际需要出发，本发明要求钢中Ni含量控制在0.50％‑0.85％，优选为0.65％‑0.85％。
(5)Cr：Cr在钢中能显著改善钢的抗氧化作用，增加抗腐蚀能力。同时缩小奥氏体相区，提高钢的淬透性能。但Cr还会显著提高钢的脆性转变温度，促进回火脆性，因此本发明要求钢中Cr含量≤0.15％，优选为0.05％‑0.15％。
(6)Al：Al在钢中主要用于作炼钢时的脱氧定氮剂，并且可以细化晶粒，阻抑低碳钢的时效，提高钢在低温韧性，同时Al含量不宜过多，以免产生Al2O3夹杂。通常钢中的Al含量控制在0.020％‑0.050％，优选为0.020％‑0.035％。
(6)V、Ti：核电用钢要求是细晶粒钢，细晶粒钢比粗晶粒钢辐照脆性小，钢中加入V、Ti有细化晶粒、提高晶粒粗化温度作用，因此钢中V、Ti含量要求≤0.02％，优选为0.005％‑0.02％。
(7)P：辐照试验表明，P对辐照脆化亦非常敏感，同时P含量较高，也易于在钢中加剧中心偏析及中心疏松的产生，因此要求钢中的P含量越低越好，控制为≤0.015％，优选要求≤0.010％。
(8)S：S在钢中形成S化物夹杂，降低了钢的冲击韧性，影响焊接性能，同时加剧中心偏析、疏松等缺陷的产生，因此要求钢中S含量应越低越好，控制为≤0.010％，优选要求≤0.003％。
(9)气体H、O：总体来讲，它们对钢的性能均有害，同时还会增加辐照脆化效应，因此希望把它们的含量要降低到最低水平。本发明要求钢中H≤1.5ppm、O≤30ppm。
实现本发明在生产工艺上采取以下技术措施：
钢的冶炼方面：
钢板厚度≤80mm的采用转炉、连铸工艺进行生产；钢板厚度＞80mm的采用电炉、模铸工艺进行生产。生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理。
钢板的轧制方面：
连铸坯采用再结晶区和未再结晶区两阶段控制轧制，钢坯加热温度在1150～1200℃，再结晶区轧制终轧温度≥1000℃，未再结晶区轧制温度控制在850±20℃，累积变形量≥50％，轧后自然冷却；
模铸钢锭采用锭轧材方式进行生产，钢锭加热温度在1150～1200℃，轧制过程中采用高温快轧，轧后自然冷却。
钢板轧后需要进行调质处理，使组织更加均匀、晶粒更加细小、性能更加稳定。
调质处理工艺为：淬火温度940±10℃，保温时间2‑3min/mm，回火温度590±10℃，保温时间2‑4min/mm。
本发明提供了一种核电承压设备用钢及其制造方法，生产的钢板厚度为20‑120mm，宽度及长度可根据实际需求进行生产。与现有技术相比，有益效果如下：
(1)本发明钢种经调质处理后，不同状态下均具有较好的强度水平。钢板经调质处理，屈服强度(Rel)≥400N/mm2，抗拉强度(Rm)在560‑625N/mm2之间；模拟焊后热处理后，屈服强度(Rel)≥360N/mm2，抗拉强度(Rm)在530‑600N/mm2之间；200℃高温拉伸时，屈服强度(Rel)≥340N/mm2，抗拉强度(Rm)在510‑580N/mm2之间。从三个状态来看，钢板强度下降幅度均较小，不同状态均可以满足指标要求。较其他钢种有了较大地改进。
(2)本发明钢种经调质处理后，不同状态下的0℃冲击吸收能量同样保持在较高的水平。钢板调质处理及模拟焊后热处理后的冲击吸收能量均保持在200J以上，不仅满足指标的要求，而且具有较大的余量。
具体实施方式
一种核电承压设备用钢及其制造方法具体实施方式如下：
实施例一
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为20mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表1、2、3所示。
表1化学成分(％)

表2轧制及热处理工艺

表3力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类0.5级、B类0.5级、C类0.5级、D类1.0级。
通过对20mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。
实施例二
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为40mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表4、5、6所示。
表4化学成分(％)

表5轧制及热处理工艺

表6力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类0.5级、B类1.0级、C类0.5级、D类1.0级。
通过对40mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。
实施例三
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为60mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表7、8、9所示。
表7化学成分(％)

表8轧制及热处理工艺

表9力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类0.5级、B类1.5级、C类0.5级、D类1.0级。
通过对60mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。
实施例四
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为80mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表10、11、12所示。
表10化学成分(％)

表11轧制及热处理工艺

表12力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类1.0级、B类1.0级、C类0.5级、D类0.5级。
通过对80mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。
实施例五
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经电炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成钢锭，并直接轧制成品钢板规格为100mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表13、14、15所示。
表13化学成分(％)

表14轧制及热处理工艺

表15力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类0.5级、B类1.0级、C类0.5级、D类1.0级。
通过对100mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。
实施例六
本实施例的核电承压设备用钢，钢水经电炉冶炼、炉外精炼(LF、VD)处理，浇铸成钢锭，并直接轧制成品钢板规格为120mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表16、17、18所示。
表16化学成分(％)

表17轧制及热处理工艺

表18力学性能结果

同时检验钢中非金属夹杂物：A类0.5级、B类1.5级、C类0.5级、D类1.5级。
通过对120mm板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103160732 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160732 A *CN103160732A* (21)申请号 201110417360.8 (22)申请日 2011.12.14 C22C 38/08(2006.01) C22C 38/50(2006.01) C22C 38/58(2006.01) (71)申请人鞍钢股份有限公司地址 114021 辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内 (72)发明人王勇张起生孙殿东王长顺苏春霞陈本文 (54) 发明名称一种核电承压设备用钢及其制造方法 (57) 摘要本发明公开一种核电承压设备。

2、用钢及其制造方法，钢的化学成分的重量百分比为： 0.12 -0.18 的 C ； 0.15 -0.35 的 Si ； 1.20-1.65的Mn ； 0.015的P ； 0.010 的 S ； 0.50 -0.85 的 Ni ； 0.15 的 Cr ； 0.020-0.050的Al ； 0.02的V ； 0.02 的 Ti，其余含量为 Fe 及不可避免杂质，同时控制钢中非金属夹杂物，保证 A、 B、 C、 D 类夹杂 1.5 级。制造方法主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理。本发明通过进一步优化化学成分、热处理工艺、降低钢中气体及非金属夹杂，使钢板在热处理状态、模拟焊。

3、后热处理状态及 200高温状态的力学性能均保持较高水平，完全满足技术指标的要求；同时 0冲击吸收能量仍保持在较高的水平，体现出较好的钢板强度及韧性的匹配，完全适用于核电承压设备用钢的需求。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书7页 (10)申请公布号 CN 103160732 A CN 103160732 A *CN103160732A* 1/1 页 2 1. 一种核电承压设备用钢，其特征在于按重量百分比包含如下组分： 0.12 -0.18 的 C ； 0.15 -0.。

4、35 的 Si ； 1.20 -1.65 的 Mn ； 0.015 的 P ； 0.010 的 S ； 0.50 -0.85的 Ni ； 0.15的 Cr ； 0.020 -0.050的 Al ； 0.02的 V ； 0.02 的 Ti，其余含量为 Fe 及不可避免杂质，同时控制钢中 H 1.5ppm、 O 30ppm，非金属夹杂物保证 A、 B、 C、 D 类夹杂 1.5 级。 2. 根据权利要求 1 所述的一种核电承压设备用钢，其特征在于按重量百分比包含如下组分： 0.14 -0.18的 C ； 0.20 -0.35的 Si ； 1.35 -1.65的 Mn ； 0.65 -。

5、0.85的 Ni ； 0.05 -0.15的 Cr ； 0.020 -0.035的 Al ； 0.005 -0.02的 V ； 0.005 -0.02 的 Ti。 3. 一种用于权利要求 1 所述的核电承压设备用钢的制造方法，主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理，其特征在于钢板厚度 80mm 的采用转炉、连铸工艺进行生产，生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理；连铸坯采用再结晶区和未再结晶区两阶段控制轧制，钢坯加热温度在 1150 1200，再结晶区轧制终轧温度 1000，未再结晶区轧制温度控制在 85020，累积变形量 50，轧后自然冷却；调质处理工艺为：淬。

6、火温度 94010，保温时间 2-3min/mm，回火温度 59010，保温时间 2-4min/mm。 4. 一种用于权利要求 1 所述的核电承压设备用钢的制造方法，主要包括钢的冶炼、轧制、调质处理，其特征在于钢板厚度 80mm 的采用电炉、模铸工艺进行生产，生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理；模铸钢锭采用锭轧材方式进行生产，钢锭加热温度在 1150 1200，轧制过程中采用高温快轧，轧后自然冷却；调质处理工艺为：淬火温度 94010，保温时间 2-3min/mm，回火温度 59010，保温时间 2-4min/mm。权利要求书 CN 。

7、103160732 A 2 1/7 页 3 一种核电承压设备用钢及其制造方法技术领域 0001 本发明属于黑色金属材料领域，特别涉及核电承压设备用钢及其制造方法。背景技术 0002 随着世界各国经济的高速发展，核能作为一种清洁、安全、稳定的能源，已越来越受到各国的重视，安全利用核能、大力发展核电已成为一种趋势。而在核电技术应用方面也有了长足的进步，已从原来的 “二代” 技术，发展为现在的 “二代加” 和 “三代” 技术，使安全性能有了更大的提高。 0003 在依据不同核电技术建造的众多核电机组中，核电承压设备用钢作为支撑核反应堆压力容器、稳压器、各种管道。

8、、箱、槽、罐等重要设备的支撑材料起着举足轻重的作用。其运行的安全、性能的稳定将直接影响到整台机组能否安全运行。 0004 从目前来看，作为核电承压设备用钢的材料较多，如： A42、 A52、 P295GH、 P355GH 及 S355J0 等等，上述钢种基本为碳素钢，抗拉强度大都控制在 400-550MPa 之间，可有效地降低由于合金元素的加入，造成的辐照脆化效应。但作为承压设备，还需要经受长时间消应力处理，还要检验其高温拉伸性能，而上述钢种经长时间消应力处理后或在高温状态下的强度均会有不同程度的下降，很难满足要求，只适用于制造核电配套设备、辅助设备。

9、的支撑材料，已远不能满足现有 “二代加” 和 “三代” 核电机组核岛关键设备承压用钢的需求。如板厚为60mm的S355J0钢板经正火处理后，屈服强度(Rel)和抗拉强度(Rm)分别为360N/mm2和 525N/mm2( 指标要求 Rel 330N/mm2、 Rm 510N/mm2) ；模拟焊后热处理后，屈服强度 (Rel) 和抗拉强度(Rm)分别为340N/mm2和500N/mm2(指标要求Rel330N/mm2、 Rm510N/mm2) ； 200高温拉伸时，屈服强度 (Rel) 和抗拉强度 (Rm) 分别为 255N/mm2和 470N/mm2。从三个过程来看，钢板经正。

10、火处理后，强度完全满足指标要求，且具有一定的余量。但经过模拟焊后热处理后，钢板强度下降明显，尤其抗拉强度已不能满足指标要求；在 200时，钢板的强度，尤其是屈服强度下降更为明显，表明该钢种抗高温能力相对较低，已不能满足核电关键设备建造的需求。发明内容 0005 本发明提供了一种核电承压设备用钢及其制造方法，通过进一步优化化学成分、热处理工艺、降低钢中气体及非金属夹杂，使钢板在热处理状态、模拟焊后热处理状态及 200高温状态的力学性能均保持较高水平，完全满足技术指标的要求；同时 0冲击吸收能量仍保持在较高的水平，体现出较好的钢板强度及韧性的匹配，。

11、完全适用于核电承压设备用钢的需求。 0006 本发明提供的一种核核电承压设备用钢及其制造方法可以解决现有技术存在的问题，具体技术方案是： 0007 核电承压设备用钢，按重量百分比包含如下组分： 0.12 -0.18 的 C ； 0.15 -0.35 的 Si ； 1.20 -1.65 的 Mn ； 0.015 的 P ； 0.010 的 S ；说明书 CN 103160732 A 3 2/7 页 4 0.50-0.85的Ni ； 0.15的Cr ； 0.020-0.050的Al ； 0.02的V ； 0.02的 Ti，其余含量为 Fe。。

12、0008 本发明还要求钢中 H 1.5ppm、 O 30ppm。 0009 同时控制钢中非金属夹杂物，保证 A、 B、 C、 D 类夹杂 1.5 级 ( 按 ASTM E45 方法 A 进行检验，下同 )。 0010 采用上述成分设计理由如下： 0011 (1)C ：钢中 C 含量是保证钢板强度的主要元素， C 含量偏低，强度可能满足不了要求，尤其经过长时间模拟焊后热处理及在 200高温下运行，强度均要得到一定程度的下降，因此本发明要求钢中 C 含量宜控制在 0.12 -0.18，优选为 0.14 -0.18。 0012 (2)Si ： Si 是有效的强化元素，同时也是。

13、廉价的元素，因此同样从保证钢板不同阶段强度变化均能够满足指标要求角度考虑，将 Si 含量控制在 0.15 -0.35，优选为 0.20 -0.35。 0013 (3)Mn ：钢中 Mn 元素除了起强化基体作用外，还能有效地提高钢的淬透性，因此实际生产钢中 Mn 含量控制在 1.20 -1.65，优选为 1.35 -1.65。 0014 (4)Ni ： Ni 能够明显改善钢的低温韧性，同时提高厚截面钢板的低温韧性 ( 尤其是 100mm 以上的钢板 )，使钢板在具有足够强度的同时还会具有较高的韧性，满足指标的要求，因此从实际需要出发，本发明要求钢中 Ni 含量控制。

14、在 0.50 -0.85，优选为 0.65 -0.85。 0015 (5)Cr ： Cr 在钢中能显著改善钢的抗氧化作用，增加抗腐蚀能力。同时缩小奥氏体相区，提高钢的淬透性能。但 Cr 还会显著提高钢的脆性转变温度，促进回火脆性，因此本发明要求钢中 Cr 含量 0.15，优选为 0.05 -0.15。 0016 (6)Al ： Al 在钢中主要用于作炼钢时的脱氧定氮剂，并且可以细化晶粒，阻抑低碳钢的时效，提高钢在低温韧性，同时 Al 含量不宜过多，以免产生 Al2O3夹杂。通常钢中的 Al 含量控制在 0.020 -0.050，优选为 0.020 -0.035。。

15、0017 (6)V、 Ti ：核电用钢要求是细晶粒钢，细晶粒钢比粗晶粒钢辐照脆性小，钢中加入 V、 Ti 有细化晶粒、提高晶粒粗化温度作用，因此钢中 V、 Ti 含量要求 0.02，优选为 0.005 -0.02。 0018 (7)P ：辐照试验表明， P 对辐照脆化亦非常敏感，同时 P 含量较高，也易于在钢中加剧中心偏析及中心疏松的产生，因此要求钢中的 P 含量越低越好，控制为 0.015，优选要求 0.010。 0019 (8)S ： S 在钢中形成 S 化物夹杂，降低了钢的冲击韧性，影响焊接性能，同时加剧中心偏析、疏松等缺陷的产生，因此要求钢中。

16、S 含量应越低越好，控制为 0.010，优选要求 0.003。 0020 (9) 气体 H、 O ：总体来讲，它们对钢的性能均有害，同时还会增加辐照脆化效应，因此希望把它们的含量要降低到最低水平。本发明要求钢中 H 1.5ppm、 O 30ppm。 0021 实现本发明在生产工艺上采取以下技术措施： 0022 钢的冶炼方面： 0023 钢板厚度 80mm 的采用转炉、连铸工艺进行生产；钢板厚度 80mm 的采用电炉、模铸工艺进行生产。生产过程中采用炉外精炼和真空脱气处理。说明书 CN 103160732 A 4 3/7 页 5 0024 钢板的轧制方面： 00。

17、25 连铸坯采用再结晶区和未再结晶区两阶段控制轧制，钢坯加热温度在 1150 1200，再结晶区轧制终轧温度 1000，未再结晶区轧制温度控制在 85020，累积变形量 50，轧后自然冷却； 0026 模铸钢锭采用锭轧材方式进行生产，钢锭加热温度在 1150 1200，轧制过程中采用高温快轧，轧后自然冷却。 0027 钢板轧后需要进行调质处理，使组织更加均匀、晶粒更加细小、性能更加稳定。 0028 调质处理工艺为：淬火温度 94010 ，保温时间 2-3min/mm，回火温度 59010，保温时间 2-4min/mm。 002。

18、9 本发明提供了一种核电承压设备用钢及其制造方法，生产的钢板厚度为 20-120mm，宽度及长度可根据实际需求进行生产。与现有技术相比，有益效果如下： 0030 (1)本发明钢种经调质处理后，不同状态下均具有较好的强度水平。钢板经调质处理，屈服强度 (Rel) 400N/mm2，抗拉强度 (Rm) 在 560-625N/mm2之间；模拟焊后热处理后，屈服强度 (Rel) 360N/mm2，抗拉强度 (Rm) 在 530-600N/mm2之间； 200高温拉伸时，屈服强度 (Rel) 340N/mm2，抗拉强度 (Rm) 在 510-580N/mm2之间。从三个。

19、状态来看，钢板强度下降幅度均较小，不同状态均可以满足指标要求。较其他钢种有了较大地改进。 0031 (2) 本发明钢种经调质处理后，不同状态下的 0冲击吸收能量同样保持在较高的水平。钢板调质处理及模拟焊后热处理后的冲击吸收能量均保持在 200J 以上，不仅满足指标的要求，而且具有较大的余量。具体实施方式 0032 一种核电承压设备用钢及其制造方法具体实施方式如下： 0033 实施例一 0034 本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD) 处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为 20mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表。

20、 1、 2、 3 所示。 0035 表 1 化学成分 ( ) 0036 0037 表 2 轧制及热处理工艺 0038 0039 表 3 力学性能结果 0040 说明书 CN 103160732 A 5 4/7 页 6 0041 同时检验钢中非金属夹杂物： A 类 0.5 级、 B 类 0.5 级、 C 类 0.5 级、 D 类 1.0 级。 0042 通过对 20mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。 0043 实施例二 0044 本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD)。

21、处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为 40mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表 4、 5、 6 所示。 0045 表 4 化学成分 ( ) 0046 0047 表 5 轧制及热处理工艺 0048 0049 表 6 力学性能结果 0050 0051 同时检验钢中非金属夹杂物： A 类 0.5 级、 B 类 1.0 级、 C 类 0.5 级、 D 类 1.0 级。 0052 通过对 40mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。 0053 实施例三 0054 本实施例的核电承压设备用钢，。

22、钢水经转炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD) 处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为 60mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表 7、 8、 9 所示。 0055 表 7 化学成分 ( ) 0056 说明书 CN 103160732 A 6 5/7 页 7 0057 表 8 轧制及热处理工艺 0058 0059 表 9 力学性能结果 0060 0061 同时检验钢中非金属夹杂物： A 类 0.5 级、 B 类 1.5 级、 C 类 0.5 级、 D 类 1.0 级。 0062 通过对 60mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有。

23、一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。 0063 实施例四 0064 本实施例的核电承压设备用钢，钢水经转炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD) 处理，浇铸成连铸坯，轧制成品钢板规格为 80mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表 10、 11、 12 所示。 0065 表 10 化学成分 ( ) 0066 0067 表 11 轧制及热处理工艺 0068 0069 表 12 力学性能结果 0070 说明书 CN 103160732 A 7 6/7 页 8 0071 同时检验钢中非金属夹杂物： A 类 1.0 级、 B 类 1.0 级、 C 类 0.5 级、。

24、 D 类 0.5 级。 0072 通过对 80mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。 0073 实施例五 0074 本实施例的核电承压设备用钢，钢水经电炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD) 处理，浇铸成钢锭，并直接轧制成品钢板规格为100mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表 13、 14、 15 所示。 0075 表 13 化学成分 ( ) 0076 0077 表 14 轧制及热处理工艺 0078 0079 表 15 力学性能结果 0080 0081 同时检验钢中非金属夹杂物：。

25、 A 类 0.5 级、 B 类 1.0 级、 C 类 0.5 级、 D 类 1.0 级。 0082 通过对 100mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。 0083 实施例六 0084 本实施例的核电承压设备用钢，钢水经电炉冶炼、炉外精炼 (LF、 VD) 处理，浇铸成钢锭，并直接轧制成品钢板规格为120mm。其成分、轧制及热处理工艺、力学性能结果分别见表 16、 17、 18 所示。 0085 表 16 化学成分 ( ) 0086 说明书 CN 103160732 A 8 7/7 页 9 0087 表 17 轧制及热处理工艺 0088 0089 表 18 力学性能结果 0090 0091 同时检验钢中非金属夹杂物： A 类 0.5 级、 B 类 1.5 级、 C 类 0.5 级、 D 类 1.5 级。 0092 通过对 120mm 板热处理后不同状态力学性能检验，其结果均满足指标的要求，且具有一定的富裕量，完全满足核电承压设备材料的要求。说明书 CN 103160732 A 9 。

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