SA508 Gr.3鋼目前廣泛應用于壓水堆核電站核島容器大型鍛件的制造。隨著核電站單堆功率不斷提升,核島容器尺寸和重量不斷增加,厚壁大鍛件成為未來發(fā)展趨勢,CAP1400和華龍一號核島容器鍛件最大壁厚處甚至超過500mm,這些鍛件在調質處理時呈現出顯著的尺寸效應,主要表現為心部冷速不足導致低溫韌性降低,表面到心部低溫韌性波動大、均質性差等問題,嚴重影響產品質量。因此,如何進一步提高SA508 Gr.3鋼厚壁大鍛件心部低溫韌性和均質性成為業(yè)界攻關的方向。本文系統(tǒng)研究了 SA508 Gr.3鋼過冷奧氏體分解與回火組織轉變特性,研究了 7.5℃/min淬火冷速下（實測壁厚為520 mm鍛件心部的冷速）臨界區(qū)淬火和預回火工藝對組織和性能的影響,并在此基礎上設計了“淬火+臨界區(qū)淬火+分步回火”組合熱處理新工藝,開展了不同調質處理工藝對組織和性能影響對比研究,以及淬火冷速敏感性的研究,同時對不同工藝處理的材料熱老化行為進行研究,探索提高厚壁大鍛件低溫韌性和均質性的新型調質工藝。對SA508 Gr.3鋼過冷奧氏體分解和回火組織演變規(guī)律的研究表明:SA508 Gr.3鋼鍛件熱制造過程過冷奧氏體分解主要... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：159 頁

【學位級別】：博士

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致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 壓水堆核島大型鍛件現狀及發(fā)展趨勢
        2.1.1 壓水堆核電站發(fā)展及對大鍛件的要求
        2.1.2 壓水堆核島大型鍛件用鋼的發(fā)展
        2.1.3 核用SA508 Gr.3鋼大鍛件的發(fā)展趨勢
    2.2 SA508 Gr.3鋼大鍛件的熱制造過程
        2.2.1 冶煉
        2.2.2 鍛造
        2.2.3 熱處理
    2.3 SA508 Gr.3鋼熱處理工藝相關研究進展
        2.3.1 預備熱處理工藝
        2.3.2 正常調質處理工藝研究進展
        2.3.3 臨界區(qū)淬火調質工藝研究進展
        2.3.4 預回火工藝研究進展
    2.4 SA508 Gr.3鋼的組織特征及穩(wěn)定性研究
        2.4.1 調質過程涉及的相變基礎
        2.4.2 SA508 Gr.3鋼的組織特征
        2.4.3 SA508 Gr.3鋼組織穩(wěn)定性及熱老化研究
    2.5 研究意義、目的和內容
3 試驗材料和方法
    3.1 試驗材料
    3.2 研究方法
        3.2.1 相變曲線的測定
        3.2.2 熱處理試驗
        3.2.3 熱老化試驗
        3.2.4 力學性能檢測
        3.2.5 顯微組織觀察
        3.2.6 析出相分析
4 SA508 Gr.3鋼過冷奧氏體分解與回火組織演變
    4.1 試驗方法
    4.2 SA508 Gr.3鋼淬火過冷奧氏體分解與組織演變
        4.2.1 等溫分解組織
        4.2.2 過冷奧氏體分解及殘余奧氏體
        4.2.3 連續(xù)冷卻轉變過程的組織演變規(guī)律
        4.2.4 連續(xù)冷卻過程的貝氏體相變的不完全性
    4.3 SA508 Gr.3鋼淬火組織回火動力學和組織演變
        4.3.1 SA508 Gr.3鋼淬火回火動力學
        4.3.2 SA508 Gr.3鋼回火組織演變
    4.4 本章小結
5 臨界區(qū)淬火熱處理對組織與性能的影響
    5.1 試驗方法
    5.2 臨界區(qū)淬火對組織與性能的影響
        5.2.1 臨界區(qū)淬火溫度對顯微組織的影響
        5.2.2 臨界區(qū)淬火溫度對力學性能的影響
    5.3 臨界區(qū)淬火工藝對淬火冷速的敏感性
        5.3.1 冷速對臨界區(qū)淬火工藝處理材料顯微組織的影響
        5.3.2 不同冷速沖擊性能
        5.3.3 厚壁大鍛件沖擊性能
        5.3.4 DBTT曲線
    5.4 本章小結
6 臨界區(qū)淬火分步回火組合熱處理對組織與性能的影響
    6.1 試驗方法
    6.2 淬火分步回火組合熱處理對組織與性能的影響
        6.2.1 預回火對顯微組織的影響
        6.2.2 預回火對力學性能的影響
        6.2.3 淬火分步回火組合熱處理對組織與性能的影響
    6.3 臨界區(qū)淬火分步回火組合熱處理對組織與性能的影響
        6.3.1 M-A島在不同回火過程中的演化
        6.3.2 臨界區(qū)淬火分步回火組合處理的材料力學性能
        6.3.3 M-A島和碳化物對沖擊韌性的影響
        6.3.4 臨界區(qū)淬火溫度的影響
    6.4 分步回火組合熱處理工藝對淬火冷速的敏感性
        6.4.1 冷速對分步回火熱處理顯微組織的影響
        6.4.2 不同冷速沖擊性能
        6.4.3 厚壁大鍛件沖擊性能
        6.4.4 DBTT曲線
    6.5 分步回火組合熱處理工藝在實際鍛件上的應用
    6.6 本章小結
7 臨界區(qū)淬火及其分步回火組合工藝處理的材料熱老化研究
    7.1 試驗方法
    7.2 SA508 Gr.3鋼貝氏體回火組織熱老化行為
        7.2.1 貝氏體鐵素體熱老化組織演變
        7.2.2 M-A島熱老化組織演變
        7.2.3 碳化物熱老化組織演變
    7.3 臨界區(qū)淬火工藝處理的材料熱老化研究
        7.3.1 臨界區(qū)淬火工藝處理的材料熱老化組織演變
        7.3.2 臨界區(qū)淬火工藝處理的材料熱老化力學性能
    7.4 分步回火組合工藝處理的材料熱老化研究
        7.4.1 分步回火組合工藝處理的材料熱老化組織演變
        7.4.2 分步回火組合工藝處理的材料熱老化力學性能
    7.5 兩種工藝處理的材料熱老化對比分析
        7.5.1 碳化物對沖擊韌性的影響
        7.5.2 晶體學特征對沖擊韌性的影響
        7.5.3 沖擊斷裂行為研究
    7.6 本章小結
8 結論和創(chuàng)新點
    8.1 結論
    8.2 創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數據集



本文編號：3162647