核反應堆壓力容器運行條件極其惡劣,除承受高溫、高壓、流體沖刷和腐蝕外,強烈的中子輻射使材料產(chǎn)生脆化效應,韌性降低,如果運行溫度、壓力超過限制條件,很容易誘發(fā)突然斷裂的危險,產(chǎn)生爆發(fā)性的災難事故。所以A508-3鋼的機械性能是建造時的主要設計參數(shù)。如何提高A508-3鋼輻照前的室溫沖擊韌性,尤其是低溫沖擊韌性,降低A508-3的韌脆轉(zhuǎn)變溫度成為了許多材料研究者關注的焦點。 本論文以國產(chǎn)A508-3鋼為研究對象,以沖擊韌性作為主要性能評價指標,借助金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子萬能材料試驗機和落錘沖擊試驗機等手段,開展了A508-3鋼熱處理-組織-性能-斷裂方式之間關系的研究。 A508-3鋼經(jīng)不同奧氏體化溫度、不同保溫時間、不同冷卻速度熱處理后,爐冷試樣的顯微組織為鐵素體和珠光體組織,空冷和風冷試樣的顯微組織主要為條形粒狀貝氏體、團塊粒狀貝氏體、上貝氏體的混合組織。350℃時等溫淬火,獲得團塊粒狀貝氏體和少量的上貝氏體組織。爐冷試樣、空冷試樣、風冷試樣和等溫淬火試樣的最高沖擊功分別為110.6351J、34.1198J、32.2086J和79.0217J。 亞溫淬火溫度為740℃時,A508-3鋼的室溫沖擊韌性最好,為241.5949J,強度較調(diào)質(zhì)處理時低。通過減少回火溫度和縮短回火保溫時間,可以減少強度的損失。當回火工藝從660℃/4h變?yōu)?20℃/2h,A508-3鋼具有很好的綜合力學性能:抗拉強度為712.0MPa,屈服強度為605.5MPa,收縮率為67.18%,延伸率為29.32%,室溫沖擊韌性為234.1437J。A508-3鋼雙相區(qū)熱處理試樣沖擊斷裂方式為全韌性斷裂,斷口形貌為韌窩。 A508-3鋼的熱處理工藝為:880℃/1h油淬+740/1h油淬+620℃/2h空冷。經(jīng)該工藝處理后,室溫時,A508-3鋼的抗拉強度提高了145.7MPa,屈服強度提高了190.5MPa,沖擊韌性提高了69.3906J。350℃時,其抗拉強度增加了152.0MPa,屈服強度增加了114.7MPa。對于延伸率和斷面收縮率,不論是室溫或高溫,還是熱處理前或熱處理后,得到的試驗數(shù)據(jù)相差都較小,這說明A508-3鋼具有較高而且比較穩(wěn)定的塑性。 夏比V型缺口試樣低溫沖擊試驗表明,未經(jīng)雙相區(qū)熱處理,A508-3鋼的轉(zhuǎn)變溫度T56J和T0.9mm分別是-27.3℃和-27.8℃,處理后的轉(zhuǎn)變溫度T56J和T0.9mm分別是-177.9℃和-180.4℃。經(jīng)計算△T56J=150.6℃和△T0.9mm=152.6℃。這說明A508-3鋼的韌脆轉(zhuǎn)變溫度急劇地降低了。 未經(jīng)雙相區(qū)熱處理前,A508-3鋼原材料試樣在各個沖擊溫度下的斷裂方式為韌脆混合斷裂,經(jīng)雙相區(qū)熱處理后,-100℃～20℃時為全韌性斷裂,-196℃和-120℃時為韌脆混合斷裂。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TG142.15
【部分圖文】：

合金元素對鐵素體固溶硬化的影響

合金元素對抗拉強度的影響

合金元素對屈服強度的影響

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 白天;劉洪喜;何西扣;劉正東;;反應堆壓力容器法蘭接管鍛件的組織與力學性能[J];金屬熱處理;2013年08期

相關碩士學位論文 前1條

1 吳佳;核容器用A508-Ⅲ鋼埋弧焊熔敷金屬強韌化影響因素的研究[D];機械科學研究總院;2012年

本文編號：2824619