20HR核电钢化学成分及力学性能分析

一、核电钢20HR本技术条件适用于厚度8～150mm核电工程项目安全壳衬里用碳钢钢板。
 

二、核电钢20HR尺寸、外形、重量及允许偏差

2.1 钢板的长度、宽度的允许偏差应符合GB/T709的规定。

2.2 钢板的厚度允许偏差应符合GB6654的规定。

2.3 钢板的不平度不得大于表1的规定。

表1 钢板的不平度的要求 单位为毫米

公称厚度	下列公称宽度钢板的不平度，不大于
	≤2750		＞2750
	测量长度
	1000	2000	1000	2000
3-8	4	8	5	10
≥8-150	3	6	3	6

2.4钢板按理论重量交货，按GB6654规定的附加值作为计算重量的理论厚度。
 

三、核电钢20HR技术要求

3.1 钢板的熔炼分析和成品分析应符合表2的规定。

表2 钢板的化学成分 wt%

钢号	成分分析	C	Si ≤	Mn	P ≤	S ≤	TAl ≥	Cr ≤	Cu ≤	Mo ≤	Nb ≤	Ni ≤	Ti ≤	V ≤
20HR 20HR-B P265GH	熔炼分析	≤0.20	0.40	0.801.40	0.025	0.015	0.020	0.30	0.30	0.08	0.020	0.30	0.03	0.02
	成品分析	≤0.22	0.45	0.75 1.50	0.030	0.018	0.015	0.35	0.35	0.11	0.030	0.35	0.04	0.03

注：熔炼分析Cr+Cu+Mo+Ni≤0.70%, 成品分析Cr+Cu+Mo+Ni≤0.75%，成品分析N≤0.012%，成品分析Al/N≥2，Cu+6Sn≤0.33%。
 

3.2 核电钢20HR冶炼和浇注方法

钢由电炉+炉外精炼方法冶炼，采用镇静浇注。
3.3 核电钢20HR交货状态

钢板正火状态交货。

3.4 核电钢20HR力学性能和工艺性能

钢板交货状态或试样模拟焊后热处理状态的力学性能及工艺性能应符合表3和4的规定。注：板厚＜20mm的钢板做交货状态的力学性能和工艺性能，板厚在≥20-150mm的钢板做交货状态和试样模拟焊后热处理状态的力学性能和工艺性能。
 

表3：20HR核电钢板的力学及工艺性能

钢板厚度t mm	拉伸性能			冲击性能(横向)		180°弯曲试验
	ReH,MPa	Rm,MPa	A, %	试验温度	AKv, J	b=35mm
t≤16	≥265	410~530	见表4	-20℃	≥27	d=1a
16＜t≤40	≥255
40＜t≤60	≥245
60＜t≤100	≥215
100＜t≤150	≥200	400~530

 

注：(1)三个冲击试样中只允许一个试样的结果低于表中规定值，但不得低于规定值的70%；
(2)当采用宽度为7.5mm或5mm的小试样时，冲击功的平均值应分别不低于表中规定值的75%或50%。

（3）钢板的抗拉强度Rm（Mpa）和延伸率A（％）的乘积Rm×A≥10500
 

表4 20HR核电钢板的延伸率

钢板厚度t，mm	A％
t≤30	≥27
30＜t≤50	≥25
t＞50	≥24

 

3.5 试样模拟焊后热处理制度如下：

保温温度：600℃±5℃，保温时间：4小时

在温度超过400℃时的加热和冷却速率应按以下规定：

对于厚度T≤25mm的钢板，速率不超过220℃/h

对于厚度T＞25mm的钢板，加热和冷却速率按下式计算，但不低于55℃/h。×25℃/h
 

3.6取样按GB/T2975的规定，试样方向为横向，试样中心线离热处理端部的距离至少等于钢板厚度。

冲击试样的缺口轴线垂直于轧制表面。根据不同厚度按以下要求取样。

——对于厚度t≤30mm的钢板,试样距离轧制表面≤2mm；

——对于厚度t＞30mm的钢板，取两组试样，一组取自钢板表面,试样距离轧制表面≤2mm；一组取自钢板内部，取样位置为：

·若30mm＜t≤50mm，试样轴线位于钢板厚度的二分之一处；

·若50mm＜t≤80mm，试样轴线位于钢板厚度的三分之一处；

·若t ＞80mm，试样轴线位于钢板厚度的四分之一处。

具体的检验项目、试验方法、取样数量和试样要求见表5的规定。
 

3.7 20HR核电钢板表面质量

钢板表面不允许存在有裂纹、气泡、结疤、折叠、夹杂和分层等缺陷。对切割成最终交货尺寸的钢板，应对钢板的侧面进行100%目视检验，以保证没有分层缺陷。

如有上述表面缺陷，允许清理，清理深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并保证钢板的最小厚度。缺陷清理处应平滑过渡。

其它缺陷允许存在，但其深度从钢板实际尺寸算起，不得超过钢板厚度公差之半，并保证缺陷处厚度不超过钢板允许最小厚度。

 

3.8 20HR核电钢板超声波探伤检查

钢板应逐张按照EN10160规定进行超声波探伤检查，按S2级E3级的规定进行验收。
 

四、 试验方法

钢板的检验项目、试验方法、取样数量和试样要求应符合表5的规定。
 

五、20HR核电钢板检验项目、试验方法、取样数量和试样要求

序号	检验项目	取样方法	试样数量	试样要求	试验方法
1	熔炼分析	GB/T20066	1	1（每炉罐号）	GB/T223