核反应堆压力容器用钢冶炼及热处理工艺

1、冶炼

冶炼出高纯度和内在质量优异的钢锭是保证核反应堆压力容器锻件质量的关键之一。为保证钢锭质量，要求使用从转炉出来的钢水或用精选的废钢炼成的钢水，经碱性电弧炉和钢包精炼。为了除掉有害气体特别是氢。在浇铸前或浇铸时，要对熔融钢水进行真空处理，或用惰性气体保护铸锭。

电渣重熔是大型核电锻件用钢锭冶炼的一种重要手段，在生产核电大型筒体锻件方面具有极大优势。为了得到高纯度的钢材，除了炼钢要采用特殊措施外，此外为了尽量减少钢锭偏析可以采用多炉合浇工艺MP法，或者采用空心钢锭和氩气保护底注法，或者采用定向凝固新锭型。

2、热处理工艺

反应堆压力容器用钢热处理前预处理一般采用正火+回火工艺。中国645-3钢采用三次等温起伏正火（890±10℃）+长时间高温回火（640±10℃）美国SA508Gr3钢及德国、法国、日本同级钢中的预热处理工艺也采用多次正火（870-960℃）+长时间高温回火（640-700℃）工艺。

热处理一般采用淬火+高温回火的调质处理。美国SA508Gr3钢调质工艺为870-960℃水淬+640-670℃高温回火。

焊接后消除应力的处理为：美国SA508Gr3钢消除应力处理为：427℃以上，加热速率和冷却速率不得超过204℃/h除以热处理材料的最大厚度的以英寸计的倍数，但范围为38℃/h≤速度v≤204℃/h。法国16MND5钢焊后消除应力处理时，保温时间必须至少是制造过程中实际进行的各个热处理的保温时间总和的80%。