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TP321(ASME SA-312)08X18H10T核电站用核级不锈钢管化学成分力学性能
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-06-12
在设计时选用了ASME SA-312中TP321钢替代俄罗斯标准中的08X18H10T核电站用核级不锈钢管。
我国某核电站采用了俄罗斯的AES-91型核电机组。该核电站的总体设计方为俄罗斯，部分核岛和常规岛设计的分包方为中方，核岛部分俄罗斯原设计的设备和管道用不锈钢材料主要为08X18H10T钢。为了便于国内采购，在设计时选用了ASME SA-312中TP321钢替代俄罗斯标准中的08X18H10T钢。
表1 试验钢的化学成分（质量分数）%
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牌号
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C
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Mn
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P
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S
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Si
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Ni
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Cr
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Cu
|
Ti
|
N
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TP321
|
≤0.08
|
≤2.0
|
≤0.045
|
≤0.03
|
≤1.0
|
9.0～12.0
|
17.0～19.0
|
-
|
5wc～0.7
|
≤0.10
|
|
08X18H10T
|
≤0.08
|
≤1.5
|
≤0.035
|
≤0.02
|
≤0.8
|
10.0～11.0
|
17.0～19.0
|
≤0.3
|
5wc～0.6
|
≤0.05
|
|
TP321
（转化）
|
≤0.08
|
≤1.5
|
≤0.035
|
≤0.02
|
≤0.8
|
10.0～11.0
|
17.0～19.0
|
≤0.3
|
5wc～0.7
|
≤0.05
|
从表1可知，转化TP321钢的化学成分中除钛的含量保留ASME SA-312规定外，其他元素指标均与08X18H10T钢的规定值保持一致。根据俄罗斯的设计要求，转化钢的拉伸性能应不低于08X18H10T钢的规定值。为了使国产TP321钢达到08X18H10T钢的性能要求，研究人员分析了国产TP321钢的化学成分、制造工艺以及热处理工艺对TP321钢室温和350℃高温拉伸性能、显微组织和晶粒度以及抗晶间腐蚀性能的影响，确定了合适的成分与工艺。
表2 试验钢的拉伸性能
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牌号
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外径/mm
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室温
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350℃
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||
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RP0.2/MPa
|
Rm/MPa
|
A/%
|
RP0.2/MPa
|
||
|
08X18H10T
|
≤76mm
|
-
|
≥549
|
37
|
196～343
|
|
＞76mm
|
186～333
|
||||
|
TP321
|
-
|
≥205
|
≥515
|
≥35/纵向
|
-
|
|
≥25/横向
|
|||||
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TP321（转化）
|
≤76mm
|
≥205
|
≥549
|
≥37
|
196～343
|
|
＞76mm
|
186～333
|
||||
结果表明：调整后工艺是在TP321钢制造过程中增大坯料尺寸并在原有工艺的基础上增加一道冷轧、中间热处理和一道冷拔，然后在1100℃固溶保温11min；工艺调整后制备的TP321钢管室温抗拉强度可由原有工艺的540MPa提高到556MPa，350℃屈服强度由170MPa提高到250MPa，晶粒度达4.5级；通过控制TP321钢的化学成分使国产TP321钢的力学性能既满足ASME SA-312的规定，又达到08X18H10T钢的要求，实现核电站用核级不锈钢管的国产化（表2）。
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