基于可靠度的Incoloy800H管材蠕变性能分析

结合蠕变特征量-温度参数模型,研究了Incoloy800H管材在600～1050℃下的蠕变行为,拟合得出材料稳态蠕变速率、蠕变断裂时间、蠕变第3阶段起始时间的可靠性方程,并建立了管材容许应力与服役温度、可靠度的关系.结果 表明,确定的蠕变特征量可靠性方程可以较好地预测Incoloy800H管材稳态蠕变速率、蠕变断裂时间...     

核电用316H奥氏体不锈钢锻件的晶粒度控制

针对316H奥氏体不锈钢锻件晶粒粗化和混晶的问题,研究了锻造温度、变形量、固溶保温温度对316H钢晶粒度的影响.结果表明:锻件晶粒度大小为芯部>1/4直径>表面位置;锻造温度和变形量的增加促进了动态再结晶的发生,对晶粒的细化作用十分显著,锻造温度采用1100℃,变形量控制在30％时,锻造后的晶粒度可达7级左右.热处理对...     

核电用316H不锈钢板蠕变性能测试影响因素探讨

火电站和核电站装备用钢的升级换代对耐热钢高温服役性能评价提出了更高的要求。因此,准确、可靠的蠕变试验数据显得尤为重要。以核电用316H不锈钢板为研究对象,通过一系列高温蠕变试验探讨了取样位置、试样尺寸、设备差异对蠕变性能测试结果的影响。受生产工艺影响,该316H不锈钢板中部(1/2位置)材料与表层(1/4位置或3/4位置)材料的抗蠕变性能差异显著,中部位置材料的总伸长率比上部材料低44%,表明取样位置会对不锈钢板蠕变性能测试结果产生较大影响;平行段直径为?10 mm的试样与平行段直径为?5 mm的试样的蠕变性能测试结果差异较小,总伸长率相差约11%,表明试样尺寸对不锈钢板蠕变性能测试结果产生的影响较小;受设备差异影响,相同取样位置、试样尺寸的试样的蠕变性能测试结果差异较小,30台蠕变试验机测试的总伸长率的相对标准偏差约9.5%,表明设备差异对不锈钢板蠕变性能测试结果产生的影响较小,当设备校准合格时可以忽略设备差异对蠕变性能测试结果的影响。     

核级316H管道熔敷金属蠕变性能表征

文中通过开展核级316H管道熔敷金属在525℃不同应力下的蠕变试验,对熔敷金属蠕变后的析出相演变、蠕变损伤机理和断裂机制进行研究.结果表明,316H熔敷金属的蠕变曲线由瞬时蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段组成,其高温蠕变机制为幂律蠕变.在蠕变断裂后的熔敷金属内部发现三种析出相:在δ铁素体内部析出的具有强化作用的Laves相,在δ铁素体与奥氏体界面析出的促进空洞形核长大的σ相和链状M₂₃C₆. 在σ相和链状M₂₃C₆附近区域产生的蠕变空洞是蠕变失效的主要原因.在断口处观察到大小均匀的等轴韧窝,说明熔敷金属的断裂机制为韧性断裂.     

316H不锈钢动态再结晶动力学模型计算方法

采用热压缩实验对316H不锈钢在变形温度为800～1250℃、应变速率为0.001～0.1 s^-1条件下的动态再结晶行为及模型化进行了研究。结果表明,相同应变条件下,随着应变速率的升高和变形温度的降低,动态再结晶分数和再结晶晶粒尺寸均减小。应变达到最大值0.69时,lnZ<24的试样均发生了完全动态再结晶,其余试样均处于部分动态再结晶状态。通过分析动态再结晶演变规律,提出了取最大压缩应变处的再结晶分数值作为参考值来表征不同应力软化程度下的动态再结晶分数的计算方法,并取本实验真应变为0.69处的再结晶分数作为参考值,建立了316H不锈钢的再结晶分数模型。对比分析表明,该方法不仅可以获得更多用于建立动态再结晶分数模型的有效数据,而且所建立模型的精度也较高。     

316不锈钢的裂纹扩展性能

从实用出发对3168不锈钢管材进行了热循环下的裂纹扩展试验,试验表明该材料在交变热应力下的裂纹扩展速率缓慢,带裂纹的管道在监督下可以继续运行。     

固溶处理对316H不锈钢中厚板晶粒度的影响

将300 mm厚316H不锈钢电渣锭锻造坯轧制成50 mm厚钢板,选取晶粒度为5、6、7和9级的原始晶粒,进行了1000 ℃固溶60 min和120 min、1050 ℃固溶30 min和60 min、1100 ℃固溶20、40和60 min。结果表明,获得晶粒均匀的完全再结晶热轧态组织是获得晶粒均匀固溶态组织的必要条件,热轧态混晶或者有部分再结晶的组织,通过固溶处理不能获得晶粒均匀的固溶态组织。热轧态晶粒均匀的钢板,通过合理匹配固溶温度与时间,晶粒能够均匀长大,厚度为20~50 mm的316H不锈钢中厚板合理的固溶制度为1050 ℃保温30~60 min,1100 ℃保温20~40 min,可根据热轧态组织及用户需求调整固溶时间获得理想的晶粒度级别。     

核电阀门用不锈钢热变形行为研究及应用北大核心CSCD

针对大型特厚F316H不锈钢阀门锻件易出现粗晶、混晶和探伤无底波等难题,对其高温下的流变行为进行了研究,以探索最佳的热加工变形工艺参数来指导实际生产应用。采用Gleeble-1500D热模拟试验机,在应变速率为0.001~1 s^(-1)、变形温度为950~1250℃条件下开展了热压缩变形试验。基于Arrhenius模型,建立了高温流变应力本构方程,并计算得到热变形激活能为393.857 kJ·mol^(-1)。基于DMM动态材料模型,建立了应变量为0.8的热加工图,在变形温度为1100~1150℃、应变速率为0.005~0.01 s^(-1)时,功率耗散因子达到峰值,结合微观金相分析,该变形条件下晶粒发生了充分的动态再结晶,可作为热加工的主加工区域。结合热加工图,设计了核电不锈钢阀体锻件(规格为12寸)的锻造工艺,并经生产验证得到了晶粒度、无损探伤和力学性能优异的锻件。     

核电用316L不锈钢零部件电弧增材制造工艺

以316L不锈钢为研究对象,采用冷金属过渡焊技术(Cold Metal Transfer,简称CMT)制备316L不锈钢熔覆层,对160 A,0.7 m/min和180 A,0.7 m/min 2种不同工艺参数,平行堆积和交叉堆积2种制造路径的成形部件进行性能测试研究。结果表明,采用这2种工艺参数成形的试件,抗拉和冲击性能相近,优先采用160 A,0.7 m/min参数。平行堆积打印试件综合性能优于交叉堆积打印试件的,固溶处理后,平行堆积打印试件性能符合NB/T 47010—2017中S31603锻件拉伸和冲击性能要求。     

316型不锈钢的晶间腐蚀性能

对316不锈钢在550－650℃液态钠环境下长期工作的行为进行了研究,研究表明：316不锈钢在此环境下,由于敏化所造成的晶间腐蚀不可避免,而316Ti和316L不锈钢的抗晶间腐蚀性能优于316不锈钢。本工作可为快堆结构材料的选择提供依据。     

氢对不锈钢纳米压痕蠕变的影响

用纳米力学探针研究了氢对316不锈钢单晶纳米压痕蠕变的影响.结果表明,当可扩散氢浓度(Co≥9.7×10-6后,原 子氢能使室温饱和蠕变位移升高近一倍.室温除气后,其蠕变曲线和充氢前的曲线基本一致.这种可逆性表明,氢促进蠕变是由扩 散氢引起的.当Co≥50.4×10-6后,在室温时效过程中会形成α'马氏体和微裂纹,α'马氏体的饱和蠕变量比奥氏体要小.当 Co=174.4×10-6时,充氢过程中就出现α'马氏体, γ +α'复相组织的氢致蠕变位移升高明显比单相γ要小.     

核级316NG控氮奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为

采用电化学测试法、点腐蚀试验法、盐雾腐蚀试验法和慢应变速率测试法,分别对比研究了核级316NG控氮奥氏体不锈钢和321奥氏体不锈钢的局部腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜、光学显微镜等分别观察腐蚀后不锈钢的表面形貌。结果表明:316NG和321不锈钢晶间腐蚀再活化率分别为3.83%和4.47%,点腐蚀速率分别为10.74g/(m2·h)和45.97g/(m2·h),盐雾腐蚀速率分别为2.14×10-2 g/(m2·h)和12.32×10-2 g/(m2·h),应力腐蚀开裂敏感指数分别为0.078和0.10;316NG不锈钢中N和Mo元素提高了其耐局部腐蚀性能,因此其耐局部腐蚀性能均优于核电站结构材料321不锈钢的。     

316L不锈钢波纹管泄漏原因分析

316L不锈钢波纹管在装配使用一个月后发生泄漏。采用体视显微镜、扫描电子显微镜、光学显微镜和化学分析仪,对失效波纹管进行了断口宏微观观察、金相组织检查和化学成分分析。结果表明：裂纹起始于波纹管内壁波峰处,其周围存在大量腐蚀产物,主要以穿晶裂纹为主,沿圆周方向穿透管壁而形成泄漏点。分析认为,波纹管失效性质为典型的应力腐蚀,失效原因为高温下波纹管内壁在海水强腐蚀性环境和较大拉应力共同作用下产生应力腐蚀开裂所致。     

生物医用材料316L不锈钢的磨损腐蚀特性研究

对人工关节常用的生物医用材料316L不锈钢在蒸馏水和Hank’s模拟体液条件下的腐蚀磨损行为进行了研究,通过改变载荷和磨损时间考察了不同因素对其腐蚀磨损的影响规律。在Hank’s模拟体液条件下,316L不锈钢在10kg载荷下的磨损比在其他载荷条件下都要小。同载荷条件下,该钢在Hank’s中的磨损量大于蒸馏水中的,并有晶间腐蚀倾向。     

316不锈钢电解抛光最佳参数试验研究

目的得到合适的电解抛光参数,解决316不锈钢电子背散射衍射试样高效制备问题,为高精度电镜分析奠定基础。方法原材料在使用标准金相技术进行机械抛光后,再进行电解抛光。电解抛光试验以直流稳压电源供电,选择浓硫酸与浓磷酸的混合液作为电解液,在不同的电压、电流、温度等参数组合下进行电解抛光试验。试验后,在光学显微镜和扫描电子显微镜下观察样品抛光面并拍摄图像。结果在确定最佳电压试验中,电压为5~10 V时,被抛光面出现腐蚀;电压为10~15 V时,出现较多条纹;电压为15~20 V时,条纹减少。在确定最佳电流试验中,电流为2~3 A时,被抛光面出现腐蚀;电流为3~4 A时,出现少量条纹;电流为4~5 A时,发生过腐蚀。确定最佳温度试验中,温度为40~50℃时,出现少量条纹;温度为50~60℃时,出现微量条纹;温度为60~70℃时,无条纹出现。结论电解抛光面的抛光质量很大程度上依赖于电解抛光参数。相对于电压参数和温度参数,电流参数对抛光面抛光质量的影响最大。最佳电解抛光参数组合为:电压15~20 V,电流3~4 A,温度60~70℃。     

316L 不锈钢在高 pH 碱性硫化物环境中的应力腐蚀行为

目的研究316L不锈钢在碱性硫化物溶液中的应力腐蚀行为,为其在碱性环境中的适用性提供参考依据。方法采用动电位极化曲线、电化学阻抗(EIS)测量技术、慢应变速率拉伸试验(SSRT)、U形弯试样浸泡试验以及SEM腐蚀形貌分析方法。结果 316L不锈钢试样在碱性硫化物溶液中具有较低的应力腐蚀(SCC)敏感性,腐蚀机理主要为阳极溶解型,且SCC敏感性随着p H升高而降低。结论316L不锈钢试样在碱性Na Cl/Na2S溶液中虽然表现出应力腐蚀特征,但敏感性较低,适用于该实验模拟的碱性溶液中。     

316L不锈钢纤维毡的微波烧结研究

烧结不锈钢纤维多孔材料是一种结构功能一体化材料,在冲击能量吸收和过滤分离等领域有广泛应用。本文利用微波加热法制备了316L不锈钢纤维多孔材料,研究了微波烧结工艺对材料微观结构和力学性能的影响。研究表明微波烧结工艺明显降低了材料的烧结温度,缩短了烧结时间,由此抑制了纤维杆上晶粒的生长,材料的力学性能也得到了提升。微波电磁场在金属纤维间引发的微电弧可能起到了加快烧结进程的作用。     

316L 不锈钢 TIG 焊接接头在 H2 S 溶液中的钝化性能

目的研究316L不锈钢TIG焊接接头各区域在不同浓度H2S溶液中的钝化及耐蚀性能差异。方法在H_2S质量浓度为0.05,0.1,0.2,0.4,0.8 g/L的H2S溶液中,通过极化曲线、恒电位阶跃、阳极极化、交流阻抗等方法,分别研究316L奥氏体不锈钢TIG焊接接头的母材区和焊缝区的钝化性及耐蚀性能。结果随着H_2S浓度的增加,焊接接头母材区和焊缝区的钝化性能都所有降低,电化学活性都明显升高,且腐蚀电位逐渐降低,腐蚀电流密度有所增加。交流阻抗拟合结果显示,母材区和焊缝区的抗腐蚀性能指标(R1+R2)随着H_2S浓度的升高而降低。此外,在相同浓度的H_2S溶液中,焊缝区的腐蚀电位、钝化性能、阻抗都比母材区低,而电化学活性、腐蚀电流密度都比母材区高。同时,随着H2S浓度的升高,焊缝区与母材区的钝化性能、耐腐蚀性差距逐渐变大。结论随着H_2S溶液浓度的增加,316L不锈钢TIG焊接接头母材区和焊缝区的钝化性能逐渐降低,耐蚀性下降,且二者耐蚀性的差距逐渐加大。在相同浓度的H_2S溶液中,母材区的耐蚀性比焊缝区好。     

316L不锈钢纤维在硫酸中的腐蚀行为

采用失重法对316L不锈钢纤维在不同浓度和温度硫酸介质中的腐蚀行为进行了研究,应用SEM对试样的腐蚀形貌进行了观察,利用EDS对试样表面腐蚀产物进行了分析.结果表明:在60℃和70℃的温度下,316L不锈钢纤维的腐蚀速率在30%～40%的硫酸浓度下呈现峰值,之后随硫酸浓度的增加而减小;60℃以下,腐蚀速率变化很小,60℃以上,腐蚀速率随温度迅速增大.SEM观察发现腐蚀速率较低时,试样表面凸起增多;反之,则凸起几乎全部消失,表面覆盖物增加.成分分析显示:Cr在硫酸中含量几乎不变,Ni的含量减少.