熱老化效應對奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼力學性能的影響.pdf

1、第二代核電站一回路系統(tǒng)主要由奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼構建而成，長期在327℃的高溫環(huán)境下工作。該溫度會導致雙相不銹鋼中的鐵素體發(fā)生調幅分解，從而引起材料的力學性能發(fā)生改變。為此，本文對一回路主泵泵殼制造材料CF8與主管道制造材料Z3CN20.09M雙相不銹鋼進行了一系列的加速老化試驗，并試驗考察了熱老化對材料沖擊韌性、低周疲勞性能以及棘輪性能的影響。研究結果對于一回路系統(tǒng)材料的失效評定與壽命評估等工作具有重要的參考價值。
　　本文

2、采用沖擊試驗機考察了熱老化對CF8雙相不銹鋼的沖擊韌性的影響。研究結果表明，在所有的沖擊溫度下，隨著老化時間的延長，材料的沖擊裂紋形成能與裂紋擴展能均逐漸下降，韌脆轉變溫度逐漸升高。通過SEM對材料的斷口觀察發(fā)現(xiàn)，原始態(tài)材料的斷口有大量韌窩，表現(xiàn)為韌性斷裂;老化1000h時，材料斷口表現(xiàn)為準解理斷裂特征;老化時間超過3000h后，材料的斷口表現(xiàn)為完全解理斷裂。這說明隨著老化時間的增加，材料逐漸脆化。
　　Z3CN20.09M雙相不

3、銹鋼的低周疲勞試驗結果表明熱老化對材料的疲勞性能也有較大的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著熱老化時間的增加，材料的應力響應與疲勞壽命逐漸增加。采用SEM對試樣斷面觀察發(fā)現(xiàn)，原始態(tài)與老化后的材料的疲勞微裂紋均在相界萌生，之后通過相近微裂紋的聯(lián)合與合并逐漸成長為宏觀裂紋。宏觀裂紋以穿晶形式擴展至試樣完全斷裂。材料疲勞壽命隨老化時間增加而延長可歸因于熱老化使鐵素體韌性降低。低周疲勞試驗時老化材料中的鐵素體中更易產生被相界牢牢束縛在鐵素體內的滑移帶，有利于