【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及屏蔽材料，尤其涉及一种屏蔽合金无缝管材及其制备方法。
技术介绍
1、随着国防军工、核物理科研、核电技术的发展，大量核反应堆相继建造与投入使用，对屏蔽材料及其屏蔽系统的要求越来越高，特别是用于辐射介质传输的屏蔽管材，要求具有优异γ射线和中子屏蔽能力的同时，兼具优异的力学性能和加工性能。其中，含硼钢以铁为基体，本身对γ射线具有一定屏蔽作用，所含的硼元素对热中子具有很好的屏蔽性能，因此，含硼钢成为了广泛应用的综合屏蔽材料之一。然而，由于硼元素在铁基体中固溶度很低，过量的硼会析出形成硬而脆的硼化物fe2b，并且形成连续的网状，给含硼钢的力学性能和加工性能造成严重影响。
2、公开号为cn116219268a的专利文献公开了一种含硼超级双相不锈钢及无缝管制备方法，通过优化合金成分，增加能吸收中子的硼元素，采用熔炼→锻造→穿管→固溶热处理→冷轧的工艺，最终获得强度高、耐腐蚀性强的含硼超级双相不锈钢无缝管，但是考虑到含硼双相不锈钢中容易在晶界上形成低熔点相(fe,cr)2b，以致高温热加工性能恶化，该不锈钢的硼含量限定在了0.020～0.035wt％范围内，使得材料对热中子屏蔽性能的提升受到了限制。公开号为cn115921577a的专利文献公开了一种热中子吸收用硼不锈钢无缝管的制备方法，通过“真空感应熔炼+电渣重熔”工艺，有效调控硼不锈钢铸锭初始凝固组织的尺寸、形态和分布，显著改善了硼不锈钢坯锭的可加工性，通过“热锻+热挤压”大压下量变形，进一步细化硼化物颗粒，提高了成品管材的力学性能，然而该方法制备得到的管材中仍然存
3、综上所述，亟需开发提供一种屏蔽合金无缝管材及其制备方法，制备得到的无缝管材在具备良好的γ射线和中子屏蔽能力的同时，具有良好的综合力学性能和冷、热加工性能，可用于制备各种尺寸规格和厚度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种屏蔽合金无缝管材及其制备方法，制备得到的无缝管材在具备良好的γ射线和中子屏蔽能力的同时，具有良好的综合力学性能。
2、第一方面，本专利技术提供一种屏蔽合金无缝管材的制备方法，包括以下制备步骤：
3、s1.铸坯制备：按照合金的成分称取原料，并将所述原料进行熔炼铸造制备得到铸坯，所述合金的成分包括：硼：0.2～4.0wt.％，铬：5.0～26.0wt.％，镍：6.0～20.0wt.％，钨：2.0～20.0wt.％，钼：0～4.0wt.％，钛：0～10.0wt.％，锰：0～4.0wt.％，余量为铁；
4、s2.锻坯制备：将所述铸坯加热锻造，制备得到锻坯，控制终锻的温度为850℃以上，锻造比为2～12，并将所述锻坯进行热处理，热处理的温度为950～1250℃；
5、s3.管坯制备：将热处理后的所述锻坯进行加工，形成中心孔，制备得到管坯；
6、s4.管坯热挤压：将所述管坯进行热挤压，制备得到挤压管，所述热挤压的温度为950～1250℃，挤压比为1.8～22；
7、s5.挤压管加工：将所述挤压管进行冷轧、冷拔、热轧和/或机加工至设计尺寸，得到成品管材，其中，所述冷轧的道次变形量为50％以下，每道次冷轧后的管材均需经过热处理，热处理的温度为900℃～1200℃。
8、可选的，步骤s1中，所述合金的成分包括：硼：0.2～2.2wt.％，铬：6.0～17.0wt.％，镍：6.0～18.0wt.％，钨：8.0～20.0wt.％，钼：0～2.0wt.％，钛：0～2.0wt.％，锰：0～2.0wt.％，余量为铁。
9、可选的，步骤s4中，热挤压的速率为90～200mm/s。
10、可选的，步骤s5中，将所述挤压管进行冷轧或热轧至设计尺寸，得到成品管材。
11、可选的，步骤s4中，还包括将所述挤压管进行热处理，热处理的温度为950～1250℃。
12、第二方面，本专利技术提供一种屏蔽合金无缝管材，所述屏蔽合金无缝管材的成分包括：硼：0.2～4.0wt.％，铬：5.0～26.0wt.％，镍：6.0～20.0wt.％，钨：2.0～20.0wt.％，钼：0～4.0wt.％，钛：0～10.0wt.％，锰：0～4.0wt.％，余量为铁；
13、所述屏蔽合金无缝管材的物相结构包括基体相和硼化物相，所述硼化物相为颗粒状，所述硼化物相的颗粒尺寸为15μm以下。
14、可选的，所述屏蔽合金无缝管材的成分包括：硼：0.2～2.2wt.％，铬：6.0～17.0wt.％，镍：6.0～18.0wt.％，钨：8.0～20.0wt.％，钼：0～2.0wt.％，钛：0～2.0wt.％，锰：0～2.0wt.％，余量为铁。
15、可选的，所述基体相包括奥氏体相。
16、可选的，所述硼化物相为(fe,cr)w2b2相和/或tib2相，所述硼化物相的颗粒尺寸为10μm以下。
17、可选的，所述硼化物相为(fe,cr)w2b2相。
18、可选的，所述(fe,cr)w2b2相的颗粒尺寸为0.1～5μm。
19、可选的，所述屏蔽合金无缝管材的抗拉强度为700～770mpa，屈服强度为330～380mpa，伸长率为19～34％；所述屏蔽合金无缝管材的热中子吸收率为88～99.99％，60co线性减弱系数为0.43～0.48cm-1，137cs线性减弱系数为0.63～0.68cm-1。
20、综上所述，本专利技术具有以下至少一种有益效果：
21、1.本专利技术提供的一种能同时屏蔽γ射线和中子的屏蔽合金无缝管材及其制备方法，既能兼顾材料的屏蔽性能又具有良好的力学性能，在后续的较佳实施例中，屏蔽合金无缝管材的抗拉强度能够达到700～770mpa，屈服强度能够达到330～380mpa，伸长率能够达到19～34％；热中子吸收率能够达到88～99.99％，60co线性减弱系数能够达到0.43～0.48cm-1，137cs线性减弱系数能够达到0.63～0.68cm-1。
22、2、本专利技术提供的高强韧屏蔽无缝管的制备方法适用于外径壁厚1～30mm规格的屏蔽合金无缝管的制备，管材规格齐全，适用范围广泛。
23、3、本专利技术提供的屏蔽合金无缝管材可同时兼顾γ射线和中子的屏蔽，可有效降低放射源的辐照剂量，保障工作人员的生命安全以及仪器设备的正常运行，简化核电站屏蔽系统设计，可应用于核反应堆、屏蔽手套箱、乏燃料运输储存等管道或容器的制备。
24、4、本专利技术所提供的屏蔽合金无缝管材的制备方法在制备1吨以内铸坯时仅需采用的熔铸工艺制备，无需采用自耗重熔或电渣重熔工艺，能大大提升生产效率，降低生产成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述合金的成分包括：硼：0.2～2.2wt.％，铬：6.0～17.0wt.％，镍：6.0～18.0wt.％，钨：8.0～20.0wt.％，钼：0～2.0wt.％，钛：0～2.0wt.％，锰：
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，
5.一种屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述屏蔽合金无缝管材的成分包括：硼：0.2～4.0wt.％，铬：5.0～26.0wt.％，镍：6.0～20.0wt.％，钨：2.0～20.0wt.％，钼：0～4.0wt.％，钛：0～10.0wt.％，锰：0～4.0wt.％，余量为铁；
6.根据权利要求5所述的屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述屏蔽合金无缝管材的成分包括：硼：0.2～2.2wt.％，铬：6.0～17.0wt.％，镍：6.0～18.0wt.％，钨：8.0
7.根据权利要求5或6所述的屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述基体相包括奥氏体相。
8.根据权利要求5或6所述的屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述硼化物相为(Fe,Cr)W2B2相和/或TiB2相，所述硼化物相的颗粒尺寸为10μm以下。
9.根据权利要求8所述的屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述硼化物相为(Fe,Cr)W2B2相。
10.根据权利要求8所述的屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述(Fe,Cr)W2B2相的颗粒尺寸为0.1～5μm。
...【技术特征摘要】
1.一种屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述合金的成分包括：硼：0.2～2.2wt.％，铬：6.0～17.0wt.％，镍：6.0～18.0wt.％，钨：8.0～20.0wt.％，钼：0～2.0wt.％，钛：0～2.0wt.％，锰：
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的屏蔽合金无缝管材的制备方法，其特征在于，
5.一种屏蔽合金无缝管材，其特征在于，所述屏蔽合金无缝管材的成分包括：硼：0.2～4.0wt.％，铬：5.0～26.0wt.％，镍：6.0～20.0wt.％，钨：2.0～20.0wt.％，钼：0～4.0wt.％，钛：0～10.0wt.％，锰：0～4.0wt.％，余量为铁；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，苏诚，李军，严雄伟，王仁全，杨晨，陈先富，沈红英，孙文强，王昊，陈康为，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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