无锡无缝钢管核电筒体用SA508-3钢低温性能
无锡无缝钢管SA508-3钢被广泛应用于核电主设备锻件的制造，由于核电站使用工况，核电用SA508-3钢锻件需要具有良好的低温韧性。某公司生产的SA508-3钢核电筒体，制造流程为：冶炼→锻造→锻后热处理→粗加工→缓冲环焊接→性能热处理→性能测试。筒体热处理尺寸为Φ2815mm/Φ2490mm×4517mm，性能热处理结束后，在锻件T×T/4处取样进行性能测试，性能结果显示锻件-21℃单个KV值最低不小于41J，平均值≥48J的要求。
无锡无缝钢管该规格筒体属公司成熟产品，以往产品-21℃KV值稳定且富余量很大，单个冲击值均在120J以上。此次筒体低温冲击数据较以往差别巨大，为分析筒体低温韧性不合格的原因，分别从成分、热处理工况和金相等方面对不合格筒体和合格筒体进行了对比分析。
无锡无缝钢管对不合格筒体和合格筒体进行了成品化学成分对比分析，发现不合格产品的化学成分满足采购规范规定值，成分与以往合格产品无明显差异。由此分析，化学成分不是导致产品低温韧性不合格的主要原因。
无锡无缝钢管为查找和分析锻件低温韧性出现异常的原因，分别从热处理工艺、使用设备、淬火环境因素和淬火转移时间等方面对不合格筒体与合格筒体进行对比检查。对比结果表明，合格筒体与不合格筒体在热处理工艺、使用设备和淬火转移时间三方面无明显差异。
无锡无缝钢管设备选用差异显示两者实际淬火冷却速度存在差别，与合格筒体相比，不合格筒体的淬火冷却速度较慢。对比分析显示，冷却差异可能是导致筒体低温韧性不合格的主要原因。淬火时冷却速度较慢，产生较多残余奥氏体，残余奥氏体在随后的回火高温阶段发生分解，形成堆积碳化物，聚集的碳化物在外力作用下，易应力集中形成裂纹源，从而影响锻件低温韧性。
无锡无缝钢管可以通过两种方式来减少堆积碳化物数量：通过提高淬火冷却速度减少淬火阶段产生的残余奥氏体，从而减少最终组织中“黑点”的数量；或者通过在低温阶段让残余奥氏体分解，避免残余奥氏体在高温阶段直接分解成堆积的碳化物。
无锡无缝钢管通过在回火时增加或延长250～400℃低温等温时间，可促进淬火冷却后的残余奥氏体在低温段发生分解，避免其在高温阶段发生分解形成堆积碳化物，有效改善碳化物的偏聚分布，大幅提升锻件低温韧性。 |
