核用SA508 Gr.3钢大锻件调质处理工艺、组织与性能研究
发布时间：2021-04-27 03:10
SA508 Gr.3钢目前广泛应用于压水堆核电站核岛容器大型锻件的制造。随着核电站单堆功率不断提升,核岛容器尺寸和重量不断增加,厚壁大锻件成为未来发展趋势,CAP1400和华龙一号核岛容器锻件最大壁厚处甚至超过500mm,这些锻件在调质处理时呈现出显著的尺寸效应,主要表现为心部冷速不足导致低温韧性降低,表面到心部低温韧性波动大、均质性差等问题,严重影响产品质量。因此,如何进一步提高SA508 Gr.3钢厚壁大锻件心部低温韧性和均质性成为业界攻关的方向。本文系统研究了 SA508 Gr.3钢过冷奥氏体分解与回火组织转变特性,研究了 7.5℃/min淬火冷速下（实测壁厚为520 mm锻件心部的冷速）临界区淬火和预回火工艺对组织和性能的影响,并在此基础上设计了“淬火+临界区淬火+分步回火”组合热处理新工艺,开展了不同调质处理工艺对组织和性能影响对比研究,以及淬火冷速敏感性的研究,同时对不同工艺处理的材料热老化行为进行研究,探索提高厚壁大锻件低温韧性和均质性的新型调质工艺。对SA508 Gr.3钢过冷奥氏体分解和回火组织演变规律的研究表明:SA508 Gr.3钢锻件热制造过程过冷奥氏体分解主要...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 压水堆核岛大型锻件现状及发展趋势
2.1.1 压水堆核电站发展及对大锻件的要求
2.1.2 压水堆核岛大型锻件用钢的发展
2.1.3 核用SA508 Gr.3钢大锻件的发展趋势
2.2 SA508 Gr.3钢大锻件的热制造过程
2.2.1 冶炼
2.2.2 锻造
2.2.3 热处理
2.3 SA508 Gr.3钢热处理工艺相关研究进展
2.3.1 预备热处理工艺
2.3.2 正常调质处理工艺研究进展
2.3.3 临界区淬火调质工艺研究进展
2.3.4 预回火工艺研究进展
2.4 SA508 Gr.3钢的组织特征及稳定性研究
2.4.1 调质过程涉及的相变基础
2.4.2 SA508 Gr.3钢的组织特征
2.4.3 SA508 Gr.3钢组织稳定性及热老化研究
2.5 研究意义、目的和内容
3 试验材料和方法
3.1 试验材料
3.2 研究方法
3.2.1 相变曲线的测定
3.2.2 热处理试验
3.2.3 热老化试验
3.2.4 力学性能检测
3.2.5 显微组织观察
3.2.6 析出相分析
4 SA508 Gr.3钢过冷奥氏体分解与回火组织演变
4.1 试验方法
4.2 SA508 Gr.3钢淬火过冷奥氏体分解与组织演变
4.2.1 等温分解组织
4.2.2 过冷奥氏体分解及残余奥氏体
4.2.3 连续冷却转变过程的组织演变规律
4.2.4 连续冷却过程的贝氏体相变的不完全性
4.3 SA508 Gr.3钢淬火组织回火动力学和组织演变
4.3.1 SA508 Gr.3钢淬火回火动力学
4.3.2 SA508 Gr.3钢回火组织演变
4.4 本章小结
5 临界区淬火热处理对组织与性能的影响
5.1 试验方法
5.2 临界区淬火对组织与性能的影响
5.2.1 临界区淬火温度对显微组织的影响
5.2.2 临界区淬火温度对力学性能的影响
5.3 临界区淬火工艺对淬火冷速的敏感性
5.3.1 冷速对临界区淬火工艺处理材料显微组织的影响
5.3.2 不同冷速冲击性能
5.3.3 厚壁大锻件冲击性能
5.3.4 DBTT曲线
5.4 本章小结
6 临界区淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.1 试验方法
6.2 淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.2.1 预回火对显微组织的影响
6.2.2 预回火对力学性能的影响
6.2.3 淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.3 临界区淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.3.1 M-A岛在不同回火过程中的演化
6.3.2 临界区淬火分步回火组合处理的材料力学性能
6.3.3 M-A岛和碳化物对冲击韧性的影响
6.3.4 临界区淬火温度的影响
6.4 分步回火组合热处理工艺对淬火冷速的敏感性
6.4.1 冷速对分步回火热处理显微组织的影响
6.4.2 不同冷速冲击性能
6.4.3 厚壁大锻件冲击性能
6.4.4 DBTT曲线
6.5 分步回火组合热处理工艺在实际锻件上的应用
6.6 本章小结
7 临界区淬火及其分步回火组合工艺处理的材料热老化研究
7.1 试验方法
7.2 SA508 Gr.3钢贝氏体回火组织热老化行为
7.2.1 贝氏体铁素体热老化组织演变
7.2.2 M-A岛热老化组织演变
7.2.3 碳化物热老化组织演变
7.3 临界区淬火工艺处理的材料热老化研究
7.3.1 临界区淬火工艺处理的材料热老化组织演变
7.3.2 临界区淬火工艺处理的材料热老化力学性能
7.4 分步回火组合工艺处理的材料热老化研究
7.4.1 分步回火组合工艺处理的材料热老化组织演变
7.4.2 分步回火组合工艺处理的材料热老化力学性能
7.5 两种工艺处理的材料热老化对比分析
7.5.1 碳化物对冲击韧性的影响
7.5.2 晶体学特征对冲击韧性的影响
7.5.3 冲击断裂行为研究
7.6 本章小结
8 结论和创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3162647
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 压水堆核岛大型锻件现状及发展趋势
2.1.1 压水堆核电站发展及对大锻件的要求
2.1.2 压水堆核岛大型锻件用钢的发展
2.1.3 核用SA508 Gr.3钢大锻件的发展趋势
2.2 SA508 Gr.3钢大锻件的热制造过程
2.2.1 冶炼
2.2.2 锻造
2.2.3 热处理
2.3 SA508 Gr.3钢热处理工艺相关研究进展
2.3.1 预备热处理工艺
2.3.2 正常调质处理工艺研究进展
2.3.3 临界区淬火调质工艺研究进展
2.3.4 预回火工艺研究进展
2.4 SA508 Gr.3钢的组织特征及稳定性研究
2.4.1 调质过程涉及的相变基础
2.4.2 SA508 Gr.3钢的组织特征
2.4.3 SA508 Gr.3钢组织稳定性及热老化研究
2.5 研究意义、目的和内容
3 试验材料和方法
3.1 试验材料
3.2 研究方法
3.2.1 相变曲线的测定
3.2.2 热处理试验
3.2.3 热老化试验
3.2.4 力学性能检测
3.2.5 显微组织观察
3.2.6 析出相分析
4 SA508 Gr.3钢过冷奥氏体分解与回火组织演变
4.1 试验方法
4.2 SA508 Gr.3钢淬火过冷奥氏体分解与组织演变
4.2.1 等温分解组织
4.2.2 过冷奥氏体分解及残余奥氏体
4.2.3 连续冷却转变过程的组织演变规律
4.2.4 连续冷却过程的贝氏体相变的不完全性
4.3 SA508 Gr.3钢淬火组织回火动力学和组织演变
4.3.1 SA508 Gr.3钢淬火回火动力学
4.3.2 SA508 Gr.3钢回火组织演变
4.4 本章小结
5 临界区淬火热处理对组织与性能的影响
5.1 试验方法
5.2 临界区淬火对组织与性能的影响
5.2.1 临界区淬火温度对显微组织的影响
5.2.2 临界区淬火温度对力学性能的影响
5.3 临界区淬火工艺对淬火冷速的敏感性
5.3.1 冷速对临界区淬火工艺处理材料显微组织的影响
5.3.2 不同冷速冲击性能
5.3.3 厚壁大锻件冲击性能
5.3.4 DBTT曲线
5.4 本章小结
6 临界区淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.1 试验方法
6.2 淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.2.1 预回火对显微组织的影响
6.2.2 预回火对力学性能的影响
6.2.3 淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.3 临界区淬火分步回火组合热处理对组织与性能的影响
6.3.1 M-A岛在不同回火过程中的演化
6.3.2 临界区淬火分步回火组合处理的材料力学性能
6.3.3 M-A岛和碳化物对冲击韧性的影响
6.3.4 临界区淬火温度的影响
6.4 分步回火组合热处理工艺对淬火冷速的敏感性
6.4.1 冷速对分步回火热处理显微组织的影响
6.4.2 不同冷速冲击性能
6.4.3 厚壁大锻件冲击性能
6.4.4 DBTT曲线
6.5 分步回火组合热处理工艺在实际锻件上的应用
6.6 本章小结
7 临界区淬火及其分步回火组合工艺处理的材料热老化研究
7.1 试验方法
7.2 SA508 Gr.3钢贝氏体回火组织热老化行为
7.2.1 贝氏体铁素体热老化组织演变
7.2.2 M-A岛热老化组织演变
7.2.3 碳化物热老化组织演变
7.3 临界区淬火工艺处理的材料热老化研究
7.3.1 临界区淬火工艺处理的材料热老化组织演变
7.3.2 临界区淬火工艺处理的材料热老化力学性能
7.4 分步回火组合工艺处理的材料热老化研究
7.4.1 分步回火组合工艺处理的材料热老化组织演变
7.4.2 分步回火组合工艺处理的材料热老化力学性能
7.5 两种工艺处理的材料热老化对比分析
7.5.1 碳化物对冲击韧性的影响
7.5.2 晶体学特征对冲击韧性的影响
7.5.3 冲击断裂行为研究
7.6 本章小结
8 结论和创新点
8.1 结论
8.2 创新点
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3162647
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