核電站反應(yīng)堆壓力容器用SA508-4Ni-Cr-Mo鋼的組織和性能研究.pdf

1、SA508-4Ni-Cr-Mo鋼是目前最有應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Φ暮穗娬痉磻?yīng)堆壓力容器用鋼。與現(xiàn)今在用的SA508-3Mn-Ni-Mo(SA508-3)鋼相比,SA508-4 Ni-Cr-Mo(SA508-4)鋼同時(shí)兼具高強(qiáng)度和高韌性的優(yōu)良性能,并且其合金成分含量和熱處理工藝都會(huì)對機(jī)械性能產(chǎn)生影響。應(yīng)用到淬火和高溫回火之間的中間臨界區(qū)熱處理工藝IHT(intercritical heat treatment)在SA508-3鋼的熱處理過程中

2、,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)熱處理后雖具有較高的強(qiáng)度但韌性不足的缺憾,因此受到廣泛好評和應(yīng)用。高溫高壓水是核反應(yīng)堆壓力容器的主要服役環(huán)境,電化學(xué)噪聲(EN)測試技術(shù)是一種有效的材料腐蝕檢測手段。利用EN技術(shù)研究SA508-4Ni-Cr-Mo鋼在高溫高壓水中的耐腐蝕性能有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文針對SA508-4鋼,研究其不同的熱處理工藝和Ni、Cr合金成分含量對其組織和機(jī)械性能的影響,以及組織和機(jī)械性能的關(guān)系。利用表面觀察分析技術(shù),包括金相觀察

3、、透射電鏡觀察等,結(jié)合拉伸性能測試、沖擊韌性測試等機(jī)械性能測試手段。運(yùn)用電化學(xué)噪聲測試技術(shù)研究了SA508-4鋼在高溫高壓水溶液環(huán)境中的耐腐蝕性能。
　　SA508-4鋼與SA508-3鋼相比,成分的改變改善了熱處理后的組織,進(jìn)一步提高了機(jī)械性能,屈服強(qiáng)度達(dá)到755MPa,拉伸強(qiáng)度提高到820MPa,斷后伸長率為22.80％,室溫下的沖擊韌度提高為263J/cm2。SA508-4鋼調(diào)質(zhì)熱處理后為馬氏體和貝氏體的雙相混合組織,采用空

4、氣中冷卻淬火是最合適的方式。IHT應(yīng)用到SA508-4上,導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度雖略有升高但韌性降低。
　　SA508-4鋼中Ni、Cr含量提高能細(xì)化奧氏體晶界和馬氏體組織,增加碳化物析出量,細(xì)化碳化物顆粒,并且屈服強(qiáng)度,沖擊韌性等隨Ni、Cr含量的增加而增大。
　　利用高溫高壓反應(yīng)釜模擬核電站反應(yīng)堆壓力容器服役環(huán)境,通過分析電化學(xué)電位和電流噪聲時(shí)域譜、電位和電流標(biāo)準(zhǔn)偏差以及電化學(xué)噪聲電阻等電化學(xué)噪聲測試數(shù)據(jù),結(jié)合表面腐蝕形貌觀察,表