先进核能系统用Fe-Cr-Al ODS钢的热时效行为研究

发布时间：2023-03-23 02:02

　　Fe-Cr-Al氧化物弥散强化(oxide dispersion strengthened,ODS)钢具有良好的高温水蒸气相容性,良好的抗蠕变性能和良好的耐辐照性能,是未来先进核能系统用包壳的候选材料之一。但是Fe-Cr-Al ODS钢在高温环境中长时间服役时可能会发生时效硬化和脆化,因为Fe-Cr系统会发生铁素体转变为富Feα相和富Crα’相的相分离行为,这可能是制约此类材料在核反应堆中应用的一个关键因素。为了研究这些Fe-Cr-Al ODS钢的热时效行为,本论文以两种475^oC下时效300h的12Cr ODS钢和五种475^oC下时效9000h的15Cr ODS钢为研究对象,综合利用TEM、EFTEM和APT技术对这些材料热时效后的微观形貌和化学进行表征。分别分析不同ODS钢在早期热时效和长期热时效后的析出相,探索不同成分ODS铁素体钢在早期或长期热时效后发生硬化的原因,并进行硬化机理分析。通过研究不同成分的ODS铁素体钢的热时效行为,来优化ODS铁素体钢的成分设计。为未来先进核能系统中充当结构材料的新型ODS钢的开发设计提供更多的科学依据...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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1 绪论
    1.1 核能系统及其结构材料概述
        1.1.1 核能系统
        1.1.2 核能系统中的结构材料
    1.2 ODS钢及ODS钢的热时效行为研究现状
        1.2.1 ODS钢
        1.2.2 Fe-Cr合金系统的热时效行为
        1.2.3 Fe-Cr-Al合金系统的热时效行为
        1.2.4 氧化物对ODS钢热时效行为的影响
    1.3 研究内容、研究目的与意义
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 研究的意义
2 实验材料和实验方法
    2.1 实验材料及技术路线
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 技术路线
    2.2 实验方法
        2.2.1 透射电子显微镜
        2.2.2 三维原子探针
3 不同成分的ODS钢的TEM-EFTEM实验结果与分析
    3.1 未添加Zr的ODS钢的TEM-EFTEM实验结果与分析
    3.2 Zr添加ODS钢的TEM-EFTEM实验结果与分析
    3.3 本章小结
4 不同成分的ODS钢的APT实验结果与分析
    4.1 时效300h后12Cr5Al和12Cr9AlODS钢的APT实验结果与分析
        4.1.1 时效300h后12Cr5AlODS钢的APT实验结果及分析
        4.1.2 时效300h后12Cr9AlODS钢的APT实验结果及分析
    4.2 时效9000h后15Cr和15Cr7AlODS钢APT实验结果与分析
        4.2.1 时效9000h后15CrODS钢的APT实验结果及分析
        4.2.2 时效9000h后15Cr7AlODS钢的APT实验结果及分析
    4.3 本章小结
5 结论
致谢
参考文献



本文编号：3768051