锻造316LN钢热老化组织性能和应力腐蚀敏感性研究.docx

锻造316LN钢热老化组织性能和应力腐蚀敏感性研究核电主管道属于核电关键设备之一, 为核电能量传输提供了重要通道, 主管道内是高温高压水环境 实际长期服役过程中 , 会发生溶质原子扩散偏聚, 不仅会发生性能退化 , 而且会产生应力腐蚀问题316LN奥氏体不锈钢作为第三代核电反应堆主管道材料，其组织稳定性和腐蚀问题对于核电安全运行有较大影响，因此对316LN主管道材料热老化组织性能和应力腐蚀问题进行研究有重要的工程意义 本文从热老化温度和热老化时间角度对主管道材料316LN的热老化组织演变和力学性能变化规律进行分析，并对不同状态条件下的应力腐蚀开裂问题进行了探索研究采用光学显微镜（OM刖扫描电子显微镜（SEMKt316LN固溶态、350c和400c热老化态不同时间的试样进行组织观察对比 , 表明热老化组织并没有明显变化 ;通过晶界附近基体的衍射得到晶格常数, 确定热老化会使晶界附近基体的晶格常数增大 ; 由特殊晶界分析也得出热老化过程中组织的变化通过冲击试验获得了350℃和400℃热老化试样室温冲击功, 得出随着热老化时间的增加, 冲击功值下降;从冲击载荷和位移曲线上得到裂纹主要以稳定扩展的形式推进。

随热老化时间的增加, 裂纹生成功增加 , 裂纹扩展功下降 通过对冲击功值进行拟合出锻造316LN热老化激活能Q=44.07kJ/mol,获得了热老化参数P和冲击功的表达式同时由显微维氏硬度分析得出 , 随热老化时间的增加显微硬度略有上升慢拉伸试验表明晶粒粗大会提高应力腐蚀敏感性, 裂纹源主要是从拉伸试样表面形成 , 并向试样内部扩张较长时间热老化后, 材料的力学性能和应力腐蚀敏感性已趋于稳定采用电子背散射衍射（EBSD放术得出裂纹的形成规律：裂纹生成扩展初期容易沿与外力轴呈 50° ~70°的晶界扩展或穿晶扩展, 且取向差为50° ~60°时裂纹更容易生成和扩展上述研究不仅丰富了主管道热老化和应力腐蚀问题的相关数据, 而且为其安全服役提供了理论依据, 对于我国核电安全稳步发展具有重要的工程指导意义。