模拟工况热老化对核电用不锈钢动态力学性能的影响

发布时间：2022-08-11 15:56

　　Z3CN20-09M不锈钢因具备良好的抗热裂纹形成能力、抗应力腐蚀能力以及良好的力学性能,被广泛应用于核电一回路主管道材料。但一回路运行工况为高温、高压、高流速介质,长期运行后会引起管道的热老化脆化,对核电站的安全运行造成威胁。因此,研究该材料长期服役后的性能变化具有非常重要的意义。本文将Z3CN20-09M不锈钢分别于400℃和350℃模拟工况环境下热老化1000h、3000h、5000h、10000h、15000h,对热老化后的试样进行了显微组织分析、示波冲击和冲击拉伸性能测试,并利用扫描电子显微镜观察了示波冲击和冲击拉伸试断口形貌。得出如下结论:金相组织分析结果显示铁素体形貌及铁素体含量不受热老化时长的影响;经400℃模拟工况热老化3000h后材料的铁素体中开始发生调幅分解,随着老化时间的延长调幅分解程度进一步加深,当热老化时间达10000h后材料的铁素体中的调幅分解接近平衡状态,可清晰地观察到黑白相间的调幅分解产物,热老化时长达15000h时调幅分解基本结束;经350℃模拟工况热老化10000h后铁素体中开始发生调幅分解,随着热老化时间的延长,调幅分解程度逐步加深;经400℃和... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 核电一回路运行工况及所用不锈钢的热老化研究概况
        1.2.1 核电一回路运行工况简介
        1.2.2 核电一回路用不锈钢发展史
        1.2.3 核电一回路不锈钢热老化研究概况
    1.3 不锈钢动态力学性能的研究方法简介及影响因素
        1.3.1 不锈钢动态力学性能的研究方法简介
        1.3.2 不锈钢动态力学性能的影响因素
    1.4 本论文的研究意义及主要内容
2 试试验材料与试验方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 模拟工况加速热老化试验
        2.2.2 显微组织分析
        2.2.3 示波冲击试验
        2.2.4 仪器化冲击拉伸试验
        2.2.5 断口扫描分析
3 Z3CN20-09M不不锈钢的显微组织分析
    3.1 金相分析
        3.1.1 热老化对铁素体含量的影响
        3.1.2 热老化对金相显微组织的影响
    3.2 热老化对不锈钢亚结构的影响
        3.2.1 热老化对奥氏体相亚结构的影响
        3.2.2 热老化对铁素体相亚结构的影响
    3.3 本章小结
4 Z3CN20-09M不不锈钢示波冲击性能分析
    4.1 引言
    4.2 不锈钢冲击力学性能分析
        4.2.1 示波冲击特征值的确定
        4.2.2 热老化对冲击力-位移曲线特征的影响
        4.2.3 热老化对冲击功特征值的影响
        4.2.4 示波冲击断裂机理分析
    4.3 本章小结
5 Z3CN20-09M不不锈钢冲击拉伸性能分析
    5.1 引言
    5.2 热老化对不锈钢冲击拉伸性能的影响
        5.2.1 热老化对不锈钢冲击拉伸力学性能的影响
        5.2.2 热老化对不锈钢冲击拉伸应力-应变的影响
    5.3 冲击拉伸断裂性能分析
    5.4 本章小结
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]热加工对Z3CN20-09M双相不锈钢组织及热老化冲击断裂行为的影响[J]. 张海,李时磊,刘刚,王艳丽.  金属学报. 2017(05)
[2]我国核安全法规体系的问题及其完善[J]. 胡帮达.  世界环境. 2017(02)
[3]核安全设备鉴定热老化试验参数研究[J]. 郑开云,杨晓,陈智.  发电设备. 2017(02)
[4]模拟工况热老化对Z3CN20-09M钢组织与性能的影响[J]. 寸飞婷,要玉宏,金耀华,王毓,刘江南.  西安工业大学学报. 2016(06)
[5]核电发展与核电材料的腐蚀防护[J]. 徐玉明.  腐蚀与防护. 2016(07)
[6]碳含量对高强高韧铸钢组织和性能的影响[J]. 肖利民,冯义成,郭海龙,王丽萍,秦晓峰.  铸造技术. 2014(01)
[7]Z3CN20.09M铸造双相钢热老化的调幅分解[J]. 王正品,王富广,刘振亭,要玉宏,石崇哲.  西安工业大学学报. 2013(08)
[8]核电主管道铸造不锈钢的热老化脆化[J]. 李树肖,李时磊,吕绪明,王艳丽,薛飞,王西涛.  北京科技大学学报. 2013(05)
[9]芜湖建设核电站可行性分析[J]. 杨莹.  鸡西大学学报. 2013(03)
[10]长期热老化后Z3CN20-09M不锈钢的微观组织与拉伸断裂行为[J]. 郑凯,王艳丽,李时磊,吕绪明,王西涛,薛飞.  金属学报. 2013(02)

博士论文
[1]低碳含量无碳化物贝氏体钢的强韧化及低周疲劳行为研究[D]. 周骞.燕山大学 2015

硕士论文
[1]双相不锈钢热老化的三维原子探针研究[D]. 张波.南京理工大学 2017
[2]高强钢的冲击韧性、力学性能和疲劳裂纹扩展速率研究[D]. 周相海.沈阳航空航天大学 2017
[3]核电用不锈钢模拟工况热老化组织与性能研究[D]. 寸飞婷.西安工业大学 2016
[4]核主泵水力部件优化设计及缩尺模型水力试验[D]. 姜茂华.浙江大学 2014
[5]金属材料断裂韧性的研究[D]. 张志明.上海交通大学 2011



本文编号：3674951