我國某核電站采用了俄羅斯的AES-91型核電機組。該核電站的總體設計方為俄羅斯，部分核島和常規島設計的分包方為中方，核島部分俄羅斯原設計的設備和管道用不銹鋼材料主要為08X18H10T鋼。為了便于國內采購，在設計時選用了ASME SA-312中TP321鋼替代俄羅斯標準中的08X18H10T鋼。
表1 試驗鋼的化學成分（質量分數）%
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牌號
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C
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Mn
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P
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S
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Si
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Ni
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Cr
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Cu
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Ti
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N
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TP321
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≤0.08
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≤2.0
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≤0.045
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≤0.03
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≤1.0
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9.0～12.0
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17.0～19.0
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-
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5wc～0.7
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≤0.10
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08X18H10T
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≤0.08
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≤1.5
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≤0.035
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≤0.02
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≤0.8
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10.0～11.0
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17.0～19.0
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≤0.3
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5wc～0.6
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≤0.05
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TP321
（轉化）
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≤0.08
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≤1.5
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≤0.035
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≤0.02
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≤0.8
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10.0～11.0
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17.0～19.0
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≤0.3
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5wc～0.7
|
≤0.05
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從表1可知，轉化TP321鋼的化學成分中除鈦的含量保留ASME SA-312規定外，其他元素指標均與08X18H10T鋼的規定值保持一致。根據俄羅斯的設計要求，轉化鋼的拉伸性能應不低于08X18H10T鋼的規定值。為了使國產TP321鋼達到08X18H10T鋼的性能要求，研究人員分析了國產TP321鋼的化學成分、制造工藝以及熱處理工藝對TP321鋼室溫和350℃高溫拉伸性能、顯微組織和晶粒度以及抗晶間腐蝕性能的影響，確定了合適的成分與工藝。
結果表明：調整后工藝是在TP321鋼制造過程中增大坯料尺寸并在原有工藝的基礎上增加一道冷軋、中間熱處理和一道冷拔，然后在1100℃固溶保溫11min；工藝調整后制備的TP321鋼管室溫抗拉強度可由原有工藝的540MPa提高到556MPa，350℃屈服強度由170MPa提高到250MPa，晶粒度達4.5級；通過控制TP321鋼的化學成分使國產TP321鋼的力學性能既滿足ASME SA-312的規定，又達到08X18H10T鋼的要求，實現核電站用核級不銹鋼管的國產化（表2）。
表2 試驗鋼的拉伸性能
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牌號
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外徑/mm
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室溫
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350℃
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RP0.2/MPa
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Rm/MPa
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A/%
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RP0.2/MPa
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08X18H10T
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≤76mm
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-
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≥549
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37
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196～343
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＞76mm
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186～333
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TP321
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-
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≥205
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≥515
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≥35/縱向
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-
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≥25/橫向
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TP321（轉化）
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≤76mm
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≥205
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≥549
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≥37
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196～343
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＞76mm
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186～333
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