锈钢铸件热老化的微观力学性能变化

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1、万方数据第27卷第3期核科学与工程V01．27No．32007年9月ChineseJournalofNuclearScienceandEngineeringSep．2007核电站一回路奥氏体不锈钢铸件热老化的微观力学性能变化赵强，王艳丽，程路，林志，何建平，林均品(北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083)摘要：在核电站一回路中，奥氏体不锈钢铸件(CAsS)在运行温度下长期工作除了受到辐照损伤外。还将面临热老化问题。本文对不同时间热老化后的CASS样品进行微观力学性能分析，并结合微

2、观组织中铁素体的含量及分布对CASS的性能变化进行了分析，结果表明微观力学性能的变化和常规的宏观力学性能变化的规律不尽相同。丰富了CASS经老化后的力学性能数据，为CASS的安全运行提供参考。关键词：奥氏体不锈钢铸件；热老化；显微硬度中图分类号：TL353文献标识码：A文章编号：0258—0918(2007)03一0218一06Microcosmicmechanicalaustenitestainlesssteelinpropertiesofthermalagedcastprimarycircu

3、itinnuclearplantZHAOQiang，WANGYan-li，CHENGLu，LINZhi，HEJian-ping，LINJun-pin(StateKeyLaboratoryforAdvancedMetalsandMaterials，UniversityofScience&TechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Inprimaryloopinnuclearplants，theCastAusteniteStainlessSteel(

4、CASS)underoperationtemperaturewillfacetotheI。ssueofthermalagingbesidesofirradiationdamage．ThepaperdescribestheanalysisofthemicrocosmicmechanicalpropertyofCASSunderaseriesofthermalaging，combinedwiththefractionanddistributionofferritephase．Theresultsho

5、wsthattheregulationofmicrocosmicmechanicalpropertiesisdifferentfromthatofmacroscopicmechanicalproperties．Thisworkoffersmoreme—chanicalpropertiesinformationofCASSwhichunderaseriesofthermalaging，andgivesareferenceforthesafetyofCASSaswell．Keywords：CASS；

6、thermalaging；microcosmichardness奥氏体不锈钢铸件(CASS)是核电站一回路管道的常用材料，在服役过程中，主要受辐照收稿日期：2006。12—22；修回日期：2007—02—03作者简介：赵强(1981一)，男，内蒙古鄂尔多斯人，硕士研究生，从事电厂高温材料的寿命评估研究218万方数据损伤和热老化损伤。辐照损伤是指材料受载能粒子轰击后产生的点缺陷和缺陷团及其演化的离位峰、层错、位错环、贫原子区和微空洞以及析出的新相等。这些缺陷引起材料性能的宏观变化，称为辐照效应。概

7、括说来，金属材料辐照后，均表现出强度升高，随之伴生塑性下降和脆性增加。这是由于辐照点缺陷及其演化的缺陷团，使位错启动和运动的阻力增加所致。因此辐照诱发点缺陷产生后的变化行为与组态是决定辐照效应的关键问题。在运行温度下长期服役，其断裂韧性将随服役时间的延长而下降，这种现象称为热老化[2]。CASS的热老化脆化主要由铁素体相引起，所以铁素体的数量和形态决定了铸造不锈钢的热老化程度，从而使CASS的力学性能发生变化。以往的研究都是针对CASS热老化后的宏观力学性能的变化而进行的，对微观的力学性能的变化

8、关注较少。本次研究只针对热老化损伤对其力学性能的影响。1试验方法1．1取样部位及方法试验用管材由苏州热工研究院提供从现场割取的离心铸造管材。管材的成分如表1所示。裹1管材的成分Table1Chemicalconstitutionofpipes由于实际的热老化特别缓慢，试验时间长，所以采用加速老化的方法，对管材在400℃分别老化0、100、300、1000h。采用在管的内、中、外三个部位取样的方法，在每个部位沿管的轴向(以下称纵向)及径向(以下称横向)进行取样。本次研究只针对径向样品。取样方法如图