压水堆核电站蒸汽发生器传热管用材大多采用大口径方管,大口径方管是在600合金基础上发展的一种铬质量分数高达30%的奥氏体型镍基耐蚀合金。它不仅在含氯化物溶液或氢氧化钠溶液中具有比600、800和304不锈钢等更优异的抗应力腐蚀开裂能力,而且具有高的强度、良好的冶金稳定性和优良的加工特性。国内目前试生产的大口径方管可以很好地把晶粒尺寸控制在该范围,但有些合金管还是达不到腐蚀性能要求,主要就是大口径方管的组织均匀性控制差,这直接造成了合金内部不同部位的电极电位差异,有可能加重合金在服役高温水介质腐蚀中的晶间腐蚀及应力腐蚀。
北京科技大学材料科学与工程学院杨亮等人针对国产大口径方管成品管晶粒组织均匀性控制差的问题,引入不均匀因子Z评定组织均匀性,设计单、双道次冷轧和退火实验.实验结果表明:690合金荒管经变形量50%的单道次冷轧,在1100℃下保温5min的中间退火处理后晶粒组织最均匀;荒管经一二道次变形量依次为50%、70%的双道次冷轧,两道冷轧工序之间采用1100℃保温时间5min的中间退火,最后在1060℃下保温5min或者1100℃保温3min进行固溶处理获得的大口径方管组织均匀性最好。