小冲杆测试辐照对反应堆压力容器钢力学性能的影响

利用小冲杆(SP)对辐照前后压力容器钢(A508-3钢)在-150—20℃的温度范围内进行了力学性能测试,拟合出拉伸和冲击的SP数据标准化经验公式,并对SP测试后的断口进行了SEM分析.研究结果表明,SP测试获得的断裂能可较好地表征材料韧-脆转变特性;SP测试与标准冲击测试获得的辐照前后韧-脆转变温度(DBTT)变化趋势一致,SP测试获得的拉伸性能呈明显的硬化和脆化趋势,能够较好地表征A508-3钢的辐照硬化和脆化.     

新型压力容器用钢的热处理与性能

研究了新型压力容器用钢的热处理与性能。结果表明,该钢经960℃×1.5h水淬+630℃×1.5h空冷回火后,可获得最佳性能:σ0.2=640MPa,σb=740MPa,δ=21%,ψ=75%,AKV=323J,硬度203HB。室温组织为铁素体及弥散的析出物。     

Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Ｓｎ对镁合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明,纯镁中加入Ｓｎ后能使纯镁铸锭中粗大的柱状晶转化为均匀的等轴晶,并有效地细化晶粒,同时在显微组织中形成具有立方Ｃ１结构的Ｍｇ２Ｓｎ颗粒相。由于Ｍｇ２Ｓｎ颗粒相显微硬度和熔点高,热稳定性好,因而对基体具有有效的弥散强化作用,提高了ＭｇＳｎ二元合金的室温及高温强度。在Ｍｇ９Ａｌ０．８Ｚｎ基合金中加入少量的Ｓｎ便能有效地提高合金的耐热性,而加入过多的Ｓｎ反而会导致合金高温强度下降。     

异步热轧对压力容器钢组织及力学性能的影响

对比研究了异步热轧对压力容器钢组织和力学性能的影响。结果表明:异步轧制材料的晶粒尺寸由表层至中心逐渐增大,表层晶粒达到1 mm;常规轧制沿厚度晶粒尺寸差别较小;常规轧制冲击试样断裂由脆性与韧性构成,而异步轧制试样断裂为韧性;异步轧制的强度及塑性优于常规轧制。     

硼元素对敏感性钢组织及力学性能的影响

以焊接裂纹高敏感性钢为研究对象,分析加入微量硼元素对其力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,试验钢中的微量硼可提高钢的硬度,但会降低其冲击韧度,且当加入硼后,其组织由贝氏体变为针状铁素体,并在拉伸过程中出现连续屈服现象。     

含0.08%C的新型压力容器用钢热处理工艺及性能

研究了含0.08％C的新型压力容器用钢的热处理工艺及性能。结果表明该钢经960℃×1.5 h+630℃×1.5 h后,可获得最佳性能。σ0.2=630 MPa,σb=720 MPa,AKV=329.2 J。室温组织为铁素体及弥散的析出物。冲击断口呈以韧窝为主的韧性断裂。     

反应堆压力容器法兰接管锻件的组织与力学性能

对壁厚为534 mm的反应堆压力容器法兰接管段锻件截面的5个不同部位取样进行室温、350℃高温拉伸和冲击试验。试验结果表明,厚截面锻件呈现出显著的尺寸效应,从表面到中心部位,强度和冲击值均呈下降趋势,表面和中心部位的强度相差近50MPa,而-20℃冲击功相差150 J。利用OM、SEM对锻件截面不同部位的显微组织进行观察,内、外表面为粒状贝氏体和少量马氏体的混合组织,贝氏体铁素体尺寸和碳化物细小。内、外1/4壁厚和中心位置的组织则为全粒状贝氏体,贝氏体组织粗大,碳化物多分布在原奥氏体晶界和贝氏体板条界处。分析认为,法兰接管段锻件在淬火冷却过程中截面厚度不同部位的冷却速度不同,是导致锻件截面厚度组织和力学性能不均匀的主要原因。     

成分波动对AMS 6308钢力学性能的影响

采用力学性能测试以及金相分析、TEM等微观结构分析,研究了传统热处理工艺(915℃×0.5h油冷+(-80)℃×1h+205℃×2h空冷)下成分波动对AMS 6308钢力学性能和微观组织的影响.结果表明,1号试验钢(wt％:0.1C,1.0Cr,1.97Ni,3.25Mo,2.0Cu,0.08V,0.83Si,余量Fe)的塑性和韧性最优,且强度和硬度也保持在较高的水平,其综合力学性能最佳(Rm=1135 MPa,Rp0.2 =880 MPa,A=16％,Z =63％,KV2=125 J,35 HRC).     

12NiCrMo压力容器钢的高温力学性能

为了得到压力容器钢12NiCrMo的高温力学性能数据,采用Gleeble1500D热模拟试验机在800~1250 ℃范围内进行高温拉伸试验,得到了其高温抗拉强度及热塑性曲线,同时应用扫描电镜(SEM)对试样断口进行形貌观察和X射线能谱测定,分析不同温度区间断裂机理及钢中合金成分对高温力学性能的影响。结果表明,12NiCrMo钢在800~1250 ℃范围内,抗拉强度随着温度的升高而降低,塑性较差区出现在1209~1230 ℃温度范围内,1220 ℃时由于氧化物沿晶界析出严重,试验后出现以沿晶断裂为主的脆性断口。     

残余元素Sb对X80管线钢力学性能的影响

采用真空感应炉熔炼了不同Sb含量的X80管线钢,探究了Sb在钢中的存在形式及对其显微组织的影响,并通过维氏硬度测试、-20℃夏比冲击试验以及室温拉伸试验,研究了Sb含量对X80管线钢力学性能的影响。结果表明,X80管线钢中的残余元素Sb均匀分布在钢基体中;随着试样中Sb含量从0.0006%增加至0.0980%,钢中铁素体和珠光体的平均晶粒尺寸先增大后减小,钢的维氏硬度先增大后基本趋于不变,冲击吸收能量基本逐渐降低,而抗拉强度和屈服强度先降低再升高后略有降低,屈强比呈先减小后增大的趋势,伸长率略微下降。为保证X80管线钢的力学性能,应尽量减少钢中残余元素Sb含量。     

热处理工艺对13MnNiMoR压力容器用钢组织和性能的影响

对13MnNiMoR钢热轧态、正火态和回火态下的组织进行了对比分析,进行了常温及高温拉伸性能和冲击性能试验,研究了正火、回火工艺对试验钢组织和性能的影响。试验结果表明,试验钢的力学性能均能达到要求,但接近下限;应适当降低正火温度以获得较细的晶粒,或提高Nb含量,充分利用回火时Nb的碳氮化物析出,以提高强度。     

核电压力容器用厚钢板SA533B的组织及力学性能

研究了核电压力容器用钢SA533B显微组织的变化对其力学性能的影响,尤其对韧性的影响。显微分析结果表明,该钢板的组织主要为粒状贝氏体及少量多边形铁素体。通过对调质态(QT)和模拟焊后热处理(SPWHT)态SA533B钢板的常规力学性能、不同温度的夏比冲击韧性(KCV)及断裂韧度(KJC)的深入研究,结果表明SA533B厚钢板经SPWHT升高了韧脆转变温度,降低了冲击韧性及断裂韧度,但SPWHT对常规力学性能无显著的影响。扫描电镜及电子探针分析仪分析表明,经模拟焊后热处理SA533B板材组织中的析出相有不同程度长大且有钼的析出,板材的韧性降低与微观组织中的析出相和钼的析出密切相关。     

Effect of long-time postweld heat treatments on the mechanical properties of a carbon-manganese pressure vessel steel

Postweld heat treatment is a common practice among building codes for welded steel structures and equipment to reduce the high as-welded residual stress level, improve the fracture toughness, and increase the critical size of acceptable defects. There are many discrepancies among international building codes for storage spheres, pressure vessels, and welded structure components about parameters such as duration and temperature for postweld heat treatments. Furthermore, the codes frequently omit the top number of thermal cycles, which the structure may support to maintain the mechanical properties and toughness in an acceptable level, keeping the physical integrity of the equipment. The present work analyzes the effect of duration of the postweld heat treatments on the mechanical properties and fracture toughness of a carbon-manganese steel of specification ASTM A-516 G 70, which frequently is used to build spheres and pressure vessels in the petrochemical industry. The regions corresponding to the base metal (BM) and heat-affected zone (HAZ) were studied. Through the results obtained from the tensile tests, hardness measurements, Charpy V-notch impact and crack-tip opening displacement (CTOD) testing, and microstructural characterization, it is concluded that the mechanical properties and fracture toughness were reduced by increasing the time of the postweld heat treatment. The degradation of the original properties of the steel is attributed to the changes that occurred in the microstructure. With the welding procedure used, it was verified that the fracture resistance of the HAZ was higher than that of the BM.     

热处理工艺对低温压力容器用钢组织性能的影响

对低温压力容器用09MnNiDR钢板热轧、正火和回火后组织进行观察,分析热处理工艺对该钢组织的影响规律.结果表明,正火后钢板晶粒明显细化,沿厚度方向均得到铁素体+片层珠光体组织,珠光体分布更均匀;回火后大部分片层状珠光体组织消失,渗碳体由片层状变为球形,且组织中大量弥散的纳米级微合金粒子的析出导致部分铁素体晶粒内部位错密度仍较高.最终回火态钢板力学性能的检测结果表明,实验所得回火态钢板综合性能良好.     

淬火冷速对大型核电压力容器用钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜和力学性能测试等研究了淬火冷速对大型核电压力容器用SA508-3钢显微组织及力学性能的影响,尤其对落锤冲击性能的影响。结果表明:随着冷速的增加,SA508-3钢的显微组织由宽大的上贝氏体+粒状贝氏体组织向细小下贝氏体+马氏体组织转变。淬火冷速对SA508-3钢的常/高温强度影响不大,而对冲击韧性的影响显著,尤其对零塑性转变温度(NDTT)的影响显著。低冷速下的NDTT只能达到≥-13.3℃,而高冷速下的NDTT大幅度降低,达到≤-48.3℃。     

稀土对低铬铁素体不锈钢组织与力学性能的影响

本研究尝试在低铬铁素体不锈钢中加入稀土,以改善合金的力学性能.利用金相组织观察、扫描、透射电镜分析、拉伸、冲击、硬度、热处理检测等方法,研究了添加稀土以及热处理对合金组织及力学性能的影响.结果表明,稀土的加入使不锈钢的塑韧性和强度、硬度都有所提高:热轧态组织中存在马氏体,经热处理后,马氏体消失,晶界碳化物分布弥散,冲击断口呈现韧性断裂,钢的冲击韧性大约提高两倍.     

稀土对低铬铁素体不锈钢组织与力学性能的影响

本研究尝试在低铬铁素体不锈钢中加入稀土，以改善合金的力学性能。利用金相组织观察、扫描、透射电镜分析、拉伸、冲击、硬度、热处理检测等方法，研究了添加稀土以及热处理对合金组织及力学性能的影响。结果表明，稀土的加入使不锈钢的塑韧性和强度、硬度都有所提高；热轧态组织中存在马氏体，经热处理后，马氏体消失，晶界碳化物分布弥散：冲击断口呈现韧性断裂，钢的冲击韧性大约提高两倍。     

焊接速度对核压力容器焊接残余应力的影响

采用ANSYS有限元分析法,并利用热-结构耦合及生死单元技术,模拟不同焊接速度对核压力容器上马鞍形焊缝焊后残余应力的影响。通过分析焊后温度场和应力场,发现焊缝中心的残余应力最大,随着距焊缝中心距离的增加,应力逐渐变小。其中焊接速度为450 mm/min和400 mm/min时焊后等效应力变化趋势基本吻合,而420 mm/min时焊后的应力值略高于其他两种。