动态应变时效对15-15Ti包壳管拉伸性能影响机制研究

发布时间：2021-09-07 01:01

　　液态铅基冷却反应堆被认为是第四代先进核能系统主要发展堆型之一,包壳管是堆芯重要屏障,可保证燃料元件的完整性,防止裂变产物逸出,隔离冷却剂与核燃料,因此要求包壳材料必须具有良好的力学性能。15-15Ti不锈钢为改进型的奥氏体不锈钢,具有良好的高温强度、耐腐蚀性能以及辐照性能,是中国铅基反应堆（China LEAd-based Reactor, CLEAR）的主要候选包壳材料。根据CLEAR的设计工况,该材料在CLEAR中的服役温度为300～500℃,此温区位于奥氏体不锈钢发生动态应变时效（Dynamic Strain Aging, DSA）的敏感温区,DSA会使材料所表现出来的力学行为发生变化。掌握DSA的影响规律,以加强对该材料中塑性和强化的微观过程以及位错的交互作用规律的理解。本研究工作针对11%冷变形15-15Ti不锈钢包壳管（以下简称15-15Ti包壳管）开展了室温至600℃、应变速率为10-4 s-1下的单向拉伸试验,研究分析了其拉伸行为和拉伸后微观组织变化,结果表明：1)在300～500℃范围内,其抗拉强度随温度升高下降趋势并不明显,应力差在15MPa左右；当温度继续升高至6... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１室邑拉伸试样尺寸??

２．２．１拉伸试验??拉伸样品加工完成之后，在岛津ＡＧ－ＩＯＯＫＸＩＣ电子万能拉伸试验机进行单??向拉伸试验，试验机如图２．３所示。载荷精度为±０．２％，最大载荷１００ＫＮ，试验??机每秒采集数据测量２０次，电脑会自动记录实时拉伸数据，可以记录的数据有??载荷、屈服强度、抗拉强度、试样的位移等。拉伸样品的标距段长度Ｌ均为５０ｍｍ，??可通过拉伸速率Ｖ与应变速率ｇ之间的关系式Ｖ＝＞＾＞＜Ｌ，得到拉伸试验的应变速率。??待试验结束后，用Ｏｒｉｇｉｎ和Ｅｘｃｅｌ等数据处理软件对数据进行整理分析，即可得??到１５－１５Ｔｉ奥氏体不锈钢包壳管高温拉伸时的力学性能数据以及拉伸试验的规律。??屈服强度表示表征发生屈服现象时所能承受的最大应力，是材料的力学性能??的重要指标之一，其定义为：??－Ｐ＇／ｌ?（２－１）??式中，产生０．２％残余应变的载荷值，单位?如－样品的原始截面积，ｍｍ２．??抗拉强度表示材料断裂前所能承受的最大应力

图２．３?ＡＧ－ＩＯＯＫＮＩＣ电子万能拉伸试验机设备照片??２．２．２扫描电子显微分析??扫描电子显微镜（如图２．４）是用来获取样品表面的形貌，并配合Ｘ射线能??谱仪，可对样品表面微观形貌、化学元素和晶体组成等进行综合分析。扫描电子??显微镜的景深远比光学显微镜大，可以用来直接对显微断口进行分析。??其本试验采用的是型号为ＺＥＩＳＳ?ＺＩＧＭＡ扫描电子显微镜观察拉伸试验断后??断口形貌和断口附近显微组织，并结合Ｏｘｆｏｒｄ能谱仪判断析出相的种类和成分。??工作电压设定为２０ｋＶ，在观察断口形貌，对断口进行表面形貌等特征；为了分??析１５－１５Ｔｉ第二相粒子在断口中的存在形式，需要对样品表面进行ＥＤＳ能谱分??１５??


本文编号：3388539