薛永栋 晋帅勇 汪 勇 郭 彪

>(中信重工机械股份有限公司核电加氢研究所，河南471003)

中信重工积极拓展核电大型锻件生产领域，开展核电压力容器锻件用SA-508-3-1钢的生产工艺研究，生产的模拟件符合核岛锻件要求，并取得了国家核安全局颁发的核电压力容器核岛主设备锻件制造许可证。

1 SA-508-3-1锻件用钢技术条件要求

1.1 化学成分要求

核电压力容器用SA-508-3-1钢的化学成分要求见表1。

1.2 力学性能要求

调质及模拟焊后热处理状态的主要力学性能应满足表2规定。

1.3 晶粒度及非金属夹杂物评级

锻件实际晶粒度要求评定结果为5级或更细。

非金属夹杂物评级要求见表3。

其中A为硫化物类型，B为氧化铝类型，C为硅酸盐类型，D为球状氧化物类型。

2 冶炼技术难点

2.1 有害元素控制

核电压力容器SA-508-3-1锻件用钢要求严格控制钢中产生辐照脆性的P、S、Cu、Sn、As、Sb等元素[1]，以及经辐照后产生放射性同位素的Co元素。由于这些有害元素在冶炼过程中大部分无法去除，因此须从冶炼原材料环节降低有害元素含量，采用一般的废钢铁料难以满足要求。

表1 SA-508-3-1的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of SA-508-3-1 steel (mass fraction,%)

表2 SA-508-3-1锻件力学性能要求Table 2 Mechanical properties requirements of SA-508-3-1 steel forging

表3 非金属夹杂物评级要求Table 3 Classification requirements of non-metallic inclusion

2.2 保证较好的力学性能

核电压力容器用钢力学性能要求严格，尤其是参考无塑性转变温度(RTNDT)要求在-20℃以下，即要求在低温下有良好的韧性。合理控制钢中[N]/[Al]细化晶粒，可明显提高低温冲击韧性[2]，但是极为活泼的Al在炼钢温度下极易氧化，冶炼控制[N]/[Al]比较困难。

2.3 保证钢的洁净度

核电压力容器用钢严格的检测要求、极低的非金属夹杂物评级和高指标的力学性能对钢的洁净度提出了极高要求。