反應(yīng)堆壓力容器鋼（RPV鋼）力學(xué)性能的磁性無(wú)損檢測(cè)對(duì)RPV鋼中子輻照損傷的監(jiān)測(cè)具有重要意義。由于中子輻照源難以獲得,且輻照后的產(chǎn)物具有放射性,RPV鋼中子輻照損傷的相關(guān)研究常通過(guò)模擬處理來(lái)進(jìn)行。本文對(duì)RPV鋼進(jìn)行冷變形或700 ℃保溫并快速冷卻來(lái)產(chǎn)生基體缺陷,對(duì)富銅RPV鋼進(jìn)行熱時(shí)效來(lái)產(chǎn)生富銅團(tuán)簇,以模擬中子輻照下RPV鋼中的基體缺陷與富銅團(tuán)簇。研究了模擬處理后材料力學(xué)性能和磁性能的變化情況,結(jié)合微觀組織的變化討論了兩種性能的相關(guān)性,以研究模擬處理下RPV鋼力學(xué)性能磁性無(wú)損檢測(cè)的可行性。研究發(fā)現(xiàn)調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼在370 ℃和440 ℃的時(shí)效末期都析出了富銅團(tuán)簇。在兩個(gè)溫度的時(shí)效過(guò)程中,材料的維氏硬度與矯頑力都出現(xiàn)了時(shí)效峰,并且兩個(gè)時(shí)效溫度下矯頑力和維氏硬度在時(shí)效峰峰值處的變化幅度比較接近。另外還發(fā)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)效溫度下,△HV、△Hc之間都存在著良好的正比例對(duì)應(yīng)關(guān)系,且370 ℃和440 ℃下△ HV-△Hc的擬合斜率比較接近。正火態(tài)富銅RPV鋼在440 ℃時(shí)效的過(guò)程中,材料中沒(méi)有檢測(cè)到可見(jiàn)的富銅團(tuán)簇的析出,材料的力學(xué)性能和磁性能也沒(méi)有顯著變化。冷變形在RPV鋼中引入了位錯(cuò)。隨著變形量的增... 

【文章頁(yè)數(shù)】：147 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 核電簡(jiǎn)介
    2.2 RPV的服役環(huán)境及性能要求
    2.3 RPV所用鋼種及熱處理
    2.4 RPV的中子輻照損傷效應(yīng)及其脆化評(píng)估
        2.4.1 快中子與材料的相互作用
        2.4.2 中子輻照對(duì)RPV鋼組織的影響
        2.4.3 中子輻照對(duì)RPV鋼力學(xué)性能的影響及輻照脆化的判別標(biāo)準(zhǔn)
    2.5 RPV鋼中子輻照損傷的磁性能研究
        2.5.1 RPV鋼中子輻照損傷磁性無(wú)損檢測(cè)的原理
        2.5.2 鐵磁性材料的技術(shù)磁化理論簡(jiǎn)介
        2.5.3 RPV鋼中子輻照損傷的模擬處理
        2.5.4 熱時(shí)效模擬處理產(chǎn)生富銅析出的磁性能研究
        2.5.5 冷變形模擬處理產(chǎn)生基體缺陷的磁性能研究
        2.5.6 預(yù)變形后熱時(shí)效模擬處理產(chǎn)生富銅析出的磁性能研究
        2.5.7 中子輻照下RPV鋼的磁性能研究
    2.6 選題思路與研究?jī)?nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
    3.2 組織觀察
    3.3 維氏硬度測(cè)量
    3.4 室溫拉伸試驗(yàn)
    3.5 室溫沖擊試驗(yàn)
    3.6 直流磁性能測(cè)量
4 磁性測(cè)量方法的探索
    4.1 磁性測(cè)量方法的選擇
        4.1.1 交流磁場(chǎng)與直流磁場(chǎng)的選擇
        4.1.2 磁場(chǎng)的開路與閉路選擇
        4.1.3 磁場(chǎng)高場(chǎng)與中低場(chǎng)的選擇
    4.2 閉路直流測(cè)量所用外加磁場(chǎng)大小的確定
    4.3 數(shù)據(jù)的處理
        4.3.1 環(huán)狀樣品有效半徑的修正
        4.3.2 測(cè)量結(jié)果有效位數(shù)的確定
        4.3.3 粗大誤差的剔除
    4.4 本章小結(jié)
5 熱時(shí)效對(duì)調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼力學(xué)性能和磁性能的影響
    5.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.1.1 材料的制備
        5.1.2 試樣的制備與時(shí)效熱處理
        5.1.3 時(shí)效過(guò)程中富銅團(tuán)簇的檢測(cè)
    5.2 熱時(shí)效的調(diào)制態(tài)富銅RPV鋼的組織
        5.2.1 370℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的組織
        5.2.2 440℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的組織
        5.2.3 熱時(shí)效過(guò)程中富銅團(tuán)簇的析出情況
    5.3 熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的力學(xué)性能
        5.3.1 370℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的力學(xué)性能
        5.3.2 440℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的力學(xué)性能
    5.4 熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的磁性能
        5.4.1 370℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的磁性能
        5.4.2 440℃熱時(shí)效的調(diào)質(zhì)態(tài)富銅RPV鋼的磁性能
    5.5 討論
    5.6 本章小結(jié)
6 熱時(shí)效對(duì)正火態(tài)富銅RPV鋼力學(xué)性能與磁性能的影響
    6.1 實(shí)驗(yàn)方法
    6.2 440℃熱時(shí)效的正火態(tài)富銅RPV鋼的組織
    6.3 440℃熱時(shí)效的正火態(tài)富銅RPV鋼的力學(xué)性能
    6.4 440℃熱時(shí)效的正火態(tài)富銅RPV鋼的磁性能
    6.5 討論
    6.6 本章小結(jié)
7 冷變形對(duì)工業(yè)RPV鋼力學(xué)性能與磁性能的影響
    7.1 實(shí)驗(yàn)方法
    7.2 不同變形量的RPV鋼的組織
        7.2.1 不同變形量的RPV鋼的金相組織
        7.2.2 不同變形量的RPV鋼的TEM組織
    7.3 不同變形量的RPV鋼的力學(xué)性能
    7.4 不同變形量的RPV鋼的磁性能
    7.5 討論
        7.5.1 冷變形導(dǎo)致剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度降低的討論
        7.5.2 冷變形導(dǎo)致矯頑力兩段式變化情況的討論
        7.5.3 力學(xué)性能與磁性能相關(guān)性的討論
    7.6 本章小結(jié)
8 700℃保溫并快速冷卻對(duì)RPV鋼力學(xué)性能與磁性能的影響
    8.1 實(shí)驗(yàn)方法
        8.1.1 材料的制備
        8.1.2 初始熱處理制度的探索
        8.1.3 材料的快速冷卻處理
    8.2 初始組、快速冷卻組和空冷對(duì)照組的組織
        8.2.1 初始組、快速冷卻組和空冷對(duì)照組的金相組織
        8.2.2 初始組、快速冷卻組和空冷對(duì)照組的TEM組織
    8.3 初始組、快速冷卻組和空冷對(duì)照組的力學(xué)性能
    8.4 初始組、快速冷卻組和空冷對(duì)照組的磁性能
    8.5 討論
        8.5.1 700℃保溫并快速冷卻后材料中波紋圖與位錯(cuò)網(wǎng)的形成原因
        8.5.2 700℃保溫并快速冷卻后材料強(qiáng)化和脆化原因的討論
        8.5.3 700℃保溫并快速冷卻后材料力學(xué)性能和磁性能相關(guān)性的討論
    8.6 本章小結(jié)
9 總結(jié)與討論
    9.1 模擬處理效果的總結(jié)
    9.2 RPV鋼剩磁比變化情況的總結(jié)
    9.3 RPV鋼矯頑力變化情況的總結(jié)
    9.4 RPV鋼的矯頑力與維氏硬度、屈服強(qiáng)度對(duì)應(yīng)關(guān)系的總結(jié)
10 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]PWR核壓力容器鋼輻照效應(yīng)綜述[J]. 楊文斗.  核安全. 2012(03)
[2]核電廠與常規(guī)火電廠的比較[J]. 雷達(dá).  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(S1)
[3]余氏理論中晶格常數(shù)與溫度的關(guān)系[J]. 師瑞霞,楊瑞成,周春華,尹衍升,馬來(lái)鵬.  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(05)
[4]核安全文化的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 張力.  核動(dòng)力工程. 1995(05)
[5]固體與分子經(jīng)驗(yàn)電子理論[J]. 余瑞璜.  科學(xué)通報(bào). 1978(04)

碩士論文
[1]反應(yīng)堆壓力容器輻照監(jiān)督的研究[D]. 肖冰山.上海交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3667258