Z5CND13-04不锈钢Z5CND13-04泵阀钢核电钢

 Z5CND13-04马氏体铸造不锈钢热处理工艺的研究

Z5CND13-04 马氏体铸造不锈钢 热处理工艺的研究 谭俊哲 （上海钜备金属材料有限公司） 摘要： 本文通过对 Z5CND13-04 马氏体铸造不锈钢试样进行不同的热处理， 对热处理后的机械性能结果进行分析， 确定了佳的热处理工序及热处理工艺参数， 能够满足设计及 RCCM 标准的要求， 为核级泵国产化提供了技术准备。 关键词： Z5CND13-04 ， 热处理， RCCM 标准 一、 引言 Z5CND13-04 材料为低碳马氏体铸造不锈钢， 它的大截面机械性能、 静动态断裂韧性和水下疲劳性能都比较好， 同时还具有优异的铸造和焊接性能， 以及的良好的强韧性和抗汽蚀性， 从面被广泛应用于核泵叶轮等零部件[1]。 RCC-M M3201《用于压水堆 A、 B、 C 级不承压内件的铬-镍、 钼马氏体不锈钢铸件》 及 RCC-M M3208《1、 2、 3 级设备用马氏体不锈钢承压铸件》 均列有此材料牌号， 化学成分、 力学性能要求相同， 只是焊后处理等要求有差异。 安全壳喷淋泵及后续的上充泵等样机叶轮、 导叶、 吸入段等广泛采用了 Z5CND13-04 材料。 我公司曾生产过 ASME SA743 CA-6NM、 等相近牌号材料， 但鉴于 RCC-M 标准从成分、 力学性能、 试块取样等要求于上述材料有差异， 特别是模拟消应力、 性能检验标准方面有特殊要求， 因此， 对 Z5CND13-04 进行热处理工艺试验。

 
二、 试验材料及方法 

（一） 化学成分（重量百分比％） 

C   ；≤0.06

Si  ；0.3-0.6

Mn ；≤1.0

S   ；≤0.02

P   ；≤0.03

Cr  ；12-13.5

Ni  ；3.5-4.5

Mo ；0.4-0.7

 二 力学性能要求 力学性能要求 技术标准 Rm（MPa） RP0. 2（MPa） A（％） AKV2（0℃） J RCCM3201 RCCM3208 750-900 ≥550 ≥15 ≥40 （个别小值≥28） 

三 试验用料、 设备及相关标准 1、 试料来源 铸造试板采用感应炉冶炼， 试板尺寸为 200× 160× 30mm， 数量 3 块。 分别编号 P1、 P2、 P3。 2、 试验用 设备 退火、 淬火采用 RJX45， 为高温箱式电阻加热炉， 高使用温度为 1100℃; 回火、 消应力采用 RJJ75-6， 为专用回火电阻炉， 高使用温度为 650℃。 3、 拉力、 冲击、 金相试验设备及取样标准 拉力试验及冲击试验采用我公司理化室设备。 拉伸试块及冲击试块取样按 RCC-M M3201 及 RCC-M M3208， 在 1/2 截面厚度取样； 拉伸试样为φ 10mm标准拉力试棒， 按 RCC-M MC1000 引用的 EN 10002-1 标准加工； 冲击试块按 RCC-M MC1000 引用的 EN 10045-1 标准加工。