GH3535高温合金的蠕变断裂机理和寿命预测

钍基熔盐堆中构件与高温熔融的氟化盐、核燃料及其裂变产物直接接触，这导致材料要同时处于高温、受力、强中子辐照和强熔盐腐蚀等交互作用的多重极端环境中。GH3535合金作为熔盐堆构件的候选材料之一，其力学性能的研究对熔盐堆的设计和安全性评估具有重要意义。以GH3535高温合金为研究对象，开展了650、700、750、800℃不同应力条件下的蠕变试验，采用SEM、EDS、EPMA等表征方法分析了合金微观组织与蠕变断裂机理。结果表明，GH3535合金在650℃时，其断裂方式为沿晶断裂，随着温度的升高，该合金的断裂方式由沿晶断裂转变为韧性断裂。GH3535合金一次析出相富含Mo、Si和C元素，其既存在于晶界又存在于晶内，蠕变过程中有二次析出相在晶界处析出。蠕变裂纹起源于晶界交汇处，裂纹处存在C元素富集。利用蠕变试验数据，建立了GH3535合金的Norton蠕变模型，获得了同一温度下的蠕变速率与应力关系式，得到了GH3535合金的蠕变极限。在此基础上，建立了基于时间温度参数法的Larson-Miller(LM)模型和基于蠕变曲线的修正θ参数模型。相比于LM模型，修正θ参数法可以充分利用蠕变曲线信息，...