预备热处理对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响

预备热处理对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响508-3钢作为反应堆压力容器用钢，目前广泛应用于核电站反应堆容器（包括反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等）大型锻件的制造。在核电站反应堆容器大型锻件的制造过程中，由于成分偏析、热和变形的不均匀性，不可避免地会造成大锻件内部的粗晶和混晶现象。ASME规范对508-3钢的晶粒度有严格要求，要求晶粒度大于5级。因此，获得均匀细小的奥氏体晶粒是成功制造核电站压力容器大型锻件的关键之一。在大型锻件锻造后形成的粗晶和混晶现象，只有在锻件的锻后热处理（即预备热处理）过程中完成。锻件的预备热处理一般为一次正火＋回火处理，而大型或特大型锻件一次正火达不到预期效果，通常需要多次正火处理。技术人员通过试验用钢508-3（/％：0.19C、0.26Si、1.48Mn、0.009P、0.007S、0.78Ni、0.50Mo、0.003Al）由真空感应炉冶炼，50kg铸锭，经1150℃锻成Φl6mm棒材，终锻≥900℃，研究了正火温度（900～1200℃）和多次正火工艺（900～1200℃、1h，900℃、1h，890℃、1h）对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响。结果表明，1）在900～1200℃正火时，随着正火温度升高，508-3钢的奥氏体晶粒尺寸出现明显粗化，奥氏体晶粒度级别由6.5级粗化到3级；2）原始奥氏体晶粒度3～6级时，经过900℃二次正火，钢中原粗大的奥氏体晶粒可以从3级细化到6级，再进行890℃三次正火后，奥氏体晶粒细化不明显。多次阶梯正火处理可以细化508-3钢粗大的奥氏体晶粒，但在同一温度重复正火时，钢中晶粒细化效果不明显。