试验温度对不同热处理状态核电站用P280GH钢弯头拉伸性能的影响
发布时间：2021-06-01 04:29
对性能热处理（HTMP）状态和性能热处理+模拟消除应力热处理（HTMP+SSRHT）状态核电站用P280GH钢弯头在不同温度（25,50,100,150,200,250,300,316℃）下进行了拉伸试验,研究了温度对不同状态P280GH钢弯头拉伸性能的影响。结果表明:P280GH钢在HTMP状态下的抗拉强度和屈服强度高于HTMP+SSRHT状态下的;P280GH钢弯头在两种状态下,在温度从室温升高到316℃的过程中,抗拉强度先降后增,屈服强度持续降低,在300℃时出现"蓝脆"现象。当服役温度在150～250℃时,材料应在服役温度下进行力学性能测试。
【文章来源】：理化检验(物理分册). 2020,56(03)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
P280GH钢弯头拉伸试样示意图
由图2可见，当温度低于250℃时，4-1,4-2号拉伸试样几乎不变色；当温度为250℃时，4-1,4-2号拉伸试样存在轻微氧化变色；当温度为300℃时，4-1,4-2号拉伸试样变蓝，4-2号拉伸试样的蓝色更明显；当温度为316℃时，4-1,4-2号拉伸试样均残存一定的蓝色，但比300℃时的颜色要浅。在相同温度下，5-1,5-2,6-1,6-2号拉伸试样有类似形貌。由于3个炉号的拉伸试样在不同温度下和不同热处理状态下的载荷-位移曲线具有相似的规律，因此仅分析HTMP状态下4-1号试样的载荷-位移曲线（位移为试样伸长量），如图3所示。可见当温度低于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线有明显的屈服齿；当温度高于或等于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线无明显的屈服平台或屈服齿。
由于3个炉号的拉伸试样在不同温度下和不同热处理状态下的载荷-位移曲线具有相似的规律，因此仅分析HTMP状态下4-1号试样的载荷-位移曲线（位移为试样伸长量），如图3所示。可见当温度低于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线有明显的屈服齿；当温度高于或等于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线无明显的屈服平台或屈服齿。碳钢材料的拉伸试验曲线一般包括3个阶段：弹性变形阶段、弹塑性变形（屈服）阶段和塑性变形阶段。在弹性变形阶段，材料的应力与应变成正比，应力去除后变形消失；在弹塑性变形阶段，材料的应力与应变间的正比例关系被破坏，出现屈服平台或屈服齿，应力去除后变形部分恢复并保留部分残余变形，此时对应材料的屈服强度，对于无明显屈服过程的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为屈服强度。在弹塑性变形阶段[2-4]，材料内部首先发生晶粒的相对运动和互相偏转，使不同取向的晶粒与力轴取向合适，以保证多晶体中的不同晶粒能够协同变形；当不同晶粒的相对移动和相互偏转完成后，所有晶粒沿特定滑移系开始变形，材料进入均匀的塑性变形阶段。反映到载荷-位移曲线上，随着外力不断增加，当外力等于晶粒发生相对运动和互相偏转的阻力时，晶粒开始发生协调变形，此时形成屈服平台，且试验温度越低，该过程越长，屈服平台越明显；当温度升高，如超过250℃时，晶粒变形协调阻力变小，使该过程变短，此时屈服平台不明显，表现为无屈服平台或屈服齿。在塑性变形阶段，滑移位错在遇到晶界时，会受阻并塞积阻碍滑移的进行，此时需要更大的外力才能使位错通过，所以表现为随着载荷不断增加材料发生变形[5]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电汽轮机用钢蓝脆和应力腐蚀的交互作用[J]. 褚武扬,吕荣邦,蒋柏林,王燕斌,高克玮,赵旭红,黄有光,李铭华. 金属学报. 1997(08)
[2]金属切削中的蓝脆效应与热塑剪切失稳[J]. 王敏杰,胡荣生,刘培德. 科学通报. 1990(08)
[3]低碳钢拉伸形变时影响蓝脆的因素[J]. 张琼. 材料科学进展. 1988(06)
[4]金属在拉伸曲线各阶段中进行塑性变形时的几个特点[J]. В.С.伊万诺娃,李献璐. 金属学报. 1958(04)
本文编号：3209650
【文章来源】：理化检验(物理分册). 2020,56(03)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
P280GH钢弯头拉伸试样示意图
由图2可见，当温度低于250℃时，4-1,4-2号拉伸试样几乎不变色；当温度为250℃时，4-1,4-2号拉伸试样存在轻微氧化变色；当温度为300℃时，4-1,4-2号拉伸试样变蓝，4-2号拉伸试样的蓝色更明显；当温度为316℃时，4-1,4-2号拉伸试样均残存一定的蓝色，但比300℃时的颜色要浅。在相同温度下，5-1,5-2,6-1,6-2号拉伸试样有类似形貌。由于3个炉号的拉伸试样在不同温度下和不同热处理状态下的载荷-位移曲线具有相似的规律，因此仅分析HTMP状态下4-1号试样的载荷-位移曲线（位移为试样伸长量），如图3所示。可见当温度低于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线有明显的屈服齿；当温度高于或等于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线无明显的屈服平台或屈服齿。
由于3个炉号的拉伸试样在不同温度下和不同热处理状态下的载荷-位移曲线具有相似的规律，因此仅分析HTMP状态下4-1号试样的载荷-位移曲线（位移为试样伸长量），如图3所示。可见当温度低于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线有明显的屈服齿；当温度高于或等于250℃时，4-1号拉伸试样的载荷-位移曲线无明显的屈服平台或屈服齿。碳钢材料的拉伸试验曲线一般包括3个阶段：弹性变形阶段、弹塑性变形（屈服）阶段和塑性变形阶段。在弹性变形阶段，材料的应力与应变成正比，应力去除后变形消失；在弹塑性变形阶段，材料的应力与应变间的正比例关系被破坏，出现屈服平台或屈服齿，应力去除后变形部分恢复并保留部分残余变形，此时对应材料的屈服强度，对于无明显屈服过程的金属材料，规定以产生0.2%残余变形的应力值为屈服强度。在弹塑性变形阶段[2-4]，材料内部首先发生晶粒的相对运动和互相偏转，使不同取向的晶粒与力轴取向合适，以保证多晶体中的不同晶粒能够协同变形；当不同晶粒的相对移动和相互偏转完成后，所有晶粒沿特定滑移系开始变形，材料进入均匀的塑性变形阶段。反映到载荷-位移曲线上，随着外力不断增加，当外力等于晶粒发生相对运动和互相偏转的阻力时，晶粒开始发生协调变形，此时形成屈服平台，且试验温度越低，该过程越长，屈服平台越明显；当温度升高，如超过250℃时，晶粒变形协调阻力变小，使该过程变短，此时屈服平台不明显，表现为无屈服平台或屈服齿。在塑性变形阶段，滑移位错在遇到晶界时，会受阻并塞积阻碍滑移的进行，此时需要更大的外力才能使位错通过，所以表现为随着载荷不断增加材料发生变形[5]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]核电汽轮机用钢蓝脆和应力腐蚀的交互作用[J]. 褚武扬,吕荣邦,蒋柏林,王燕斌,高克玮,赵旭红,黄有光,李铭华. 金属学报. 1997(08)
[2]金属切削中的蓝脆效应与热塑剪切失稳[J]. 王敏杰,胡荣生,刘培德. 科学通报. 1990(08)
[3]低碳钢拉伸形变时影响蓝脆的因素[J]. 张琼. 材料科学进展. 1988(06)
[4]金属在拉伸曲线各阶段中进行塑性变形时的几个特点[J]. В.С.伊万诺娃,李献璐. 金属学报. 1958(04)
本文编号：3209650
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