热老化对316LN不锈钢焊缝微观组织和显微硬度的影响

发布时间：2019-11-06 00:02

【摘要】：开展了核电站主管道316LN焊缝在325℃、365℃和400℃下15000h的加速热老化试验。通过TEM和HRTEM研究了不同热老化温度下焊缝的微观组织演变,采用纳米力学探针对热老化后焊缝中铁素体相和奥氏体相的显微硬度进行了测定,结果表明:经325℃、365℃热老化15000h后焊缝中的铁素体都发生了调幅分解,而在400℃下热老化1000h后焊缝铁素体已经发生了调幅分解和析出了G相;长期热老化导致铁素体相塑形变形能力不断下降,显微硬度快速增加,而奥氏体相的显微硬度未发生改变;以铁素体显微硬度值作为热老化程度指标,利用Arrhenius方程得出了316LN焊缝在325~400℃内的热老化激活能约为93.1kJ/mol。
【图文】：

０００ｈ。表１３１６ＬＮ母材和３１６Ｌ焊丝化学成分（质量分数，％）Ｔａｂｌｅ１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ３１６ＬＮｂａｓｅｍｅｔａｌａｎｄＳＳ３１６ＬＮｆｉｌｌｅｒｗｉｒｅ（ｗｔ％）成分ＣｒＮｉＭｎＳｉＭｏ３１６ＬＮ１８．５０１２．３５１．９００．４５２．８５ＳＳ３１６Ｌ１８．２４１２．０５１．７００．４０２．４９成分ＣＮＰＳＦｅ３１６ＬＮ０．０１５０．１３００．０２００．０１５余量ＳＳ３１６Ｌ０．０１００．０３７０．０１３０．０１０余量图１３１６ＬＮ焊缝显微组织图Ｆｉｇ．１Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｙｐｅ３１６ＬＮｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｅｌｄ１．３组织及性能测试从热老化后的焊缝上切取１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍ的试样，研磨至０．０８ｍｍ，然后电解双喷至穿孔，采用ＴｅｃｎａｉＧ２Ｆ２０Ｓ－ＴＷＩＮ型透射电镜观察微观组织。从热老化后的焊缝上切取１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍ的试样，经机械抛光和浸蚀后，采用ＮａｎｏＩｎｔｅｎｄｅｒⅡ型纳米压入仪器对热老化过程中焊缝组织中的铁素体和奥氏体相进行了纳米压入实验，最大载荷为２０ｍＮ。２结果及讨论２．１微观组织演化图２是３１６ＬＮ不锈钢焊缝经３２５℃、３６５℃和４００℃热老化１００００ｈ后的微观组织图。从图２中可以看出，经过上述３种热老化条件后，δ铁素体内均出现了黑白相间的斑驳组织。文献研究表明［６－８］，这些黑白相间的斑驳组织为δ铁素体发生调幅分解形成了富Ｃｒ的α相和富铁的α′相所致。采用ＨＲＴＥＭ对δ铁素体内的斑驳组织

大，卸载曲线的平均斜率变化不大，铁素体的ｈｐ（ｈｐ为卸载时压头最终压入样品的深度，，即压头在样品上留下的永久塑性变形，对应于卸载曲线和位移轴交点处的位移）和ｈｍａｘ（ｈｍａｘ为压头压入样品的最大位移，表征总变形量）减小，在３２５℃、３６５℃和４００℃下热老化１５０００ｈ后，ｈｐ从原始的４２８．２１ｎｍ分别减小到３３２．４３ｎｍ、３２７．６３ｎｍ和２８５．３６ｎｍ，表明在热老化过程中铁素体的塑形变形量逐渐减小，塑形变形能力不断下降。图２３１６ＬＮ不锈钢焊缝在不同温度下热老化１００００ｈ后的ＴＥＭ图Ｆｉｇ．２Ｂｒｉｇｈｔ－ｆｉｅｌｄＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆ３１６ＬＮｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｅｌｄａｆｔｅｒａｇｉｎｇｕｐｔｏ１００００ｈ图３３１６ＬＮ焊缝经４００℃×１０００ｈ热老化后铁素体的ＨＲＴＥＭ分析Ｆｉｇ．３ＨＲＴＥＭａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｇｅｄｆｅｒｒｉｔｅｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｒｍａｌａｇｉｎｇｏｆ４００℃×１０００ｈ图５为３２５℃、３６５℃和４００℃下不同热老化时间后测·２６８·材料导报２０１５年１１月第２９卷专辑２６

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本文编号：2556413