热处理对Cr22Ni5Mo3双相不锈钢组织与性能的影响

发布时间：2020-06-07 02:38

【摘要】：近三十年,我国经济的快速发展,促使煤炭价格不断上涨,同时自然灾害不断发生,导致国内很多省份出现了用电荒的现象,为解决我国环境问题及能源紧张,国内众多专家学者从环境保护、使用安全、经济节约等因素考虑,确定核电是最具有潜力的洁净能源。鉴于双相不锈钢其优越的力学性能及抗腐蚀性,多用于核电工业中的关键部件,研究、分析双相不锈钢的组织与性能,对双相不锈钢批量生产、制造应用等方面提供支撑。本文利用BX51金相显微镜、600MRD洛氏硬度计、CMT5205万能试验机等设备,首先对原始铸态试样的力学性能、夹杂物分布情况、金相组织进行了观察分析,了解原始铸态试样的基本状态。随后,对不同固溶温度处理、不同时效温度处理后的核电用双相不锈钢试样进行观察分析,观察其显微观组织、分析其常温力学性能,并得出经过不同方法处理后试样的微观组织及变化规律。同时,采取化学浸泡法对材料试样的耐腐蚀性能进行研究,测量不同浸泡时间下材料的腐蚀深度或失重程度。研究结果表明,核电用双相不锈钢在1050℃至1200℃进行固溶处理,随固溶温度的升高,组织中铁素体含量逐渐升高,析出相逐渐减少,导致硬度逐渐上升,塑韧性下降;在700℃至750℃进行时效处理,随着时效温度的升高,组织中铁素体含量逐渐升高,析出相逐渐增多,导致硬度逐渐升高,塑韧性下降;在725℃进行时效处理,随保温时间的延长,组织中铁素体含量逐渐降低,析出物逐渐增多,导致力学性能逐渐恶化;实验用双相不锈钢焊接性能良好,焊接前一般不需要预热,焊接后也不需采取热处理便能达到较为理想的焊接效果。同时,选取10-15、16-19、21-30三个区间范围内的焊接线能量进行试验,实验结果表明不同的线能量对双相不锈钢焊接接头有较大影响,随着线能量的增大,材料的冲击韧性随之下降。由此得出,在双相不锈钢焊接作业过程中,须严格控制线能量的范围,从而达到理想的作业效果;经过以上试验分析,建议对核电用双相不锈钢的固溶温度处理控制在1150℃到1200℃范围内,可获得最佳功效。
【图文】：

图 1-1 核电站工作示意图[8]Fig.1-1 Working sketch of nuclear power plant[8]核电站工作原理主要是利用原子核裂变时放出的能量来发现，其核心是核反应堆核电站通常由一回路系统和二回路系统两大部分组成，反应堆放出的能量主要是通过一回路冷的冷却剂带出的热能并以此产生蒸汽。反应堆内不同部位的零件有不同的性能要求，如在正常工作温度下要有足够的硬度、良好的韧性、良好的焊接性能和耐腐蚀性等由于双相不锈钢高耐腐性、高抗应力腐蚀开裂性等自身优势，使得双相不锈钢在核电环境下很多部位都有应用，如阀体，主冷却剂管道和主泵泵壳等[39]。1.3.4 镍铬双相不锈钢的热处理工艺控制的研究在实际生产应用中，双相不锈钢的热处理工艺主要是对铸态产品进行固溶处理，，有研究表明，固溶的最佳温度为 1150℃，保温时间与工件体积成正比，以流动水作为冷却方式。此固溶温度可获得力学性能及抗腐蚀性能最优秀的双相不锈钢。除此之外，适当温度的时效处理，也可以提高双相不锈钢的各方面性能[40]。

图 1-2 判定点蚀特征的标准样图Fig.1-2 Evaluation of pitting corrosion of the standard sample map究的主要内容究对不同固溶温度处理后 2205 双相不锈钢力学性能及微观组织对 1050℃固溶处理后的双向不锈钢进行了不同温度的时效处理，对析出相及材料的力学性能与微观组织的影响。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM623.4

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本文编号：2700702