9Cr氧化物彌散強(qiáng)化（Oxide Dispersion Strengthened,ODS）鋼具有優(yōu)異的抗輻照性能和高溫強(qiáng)度,是先進(jìn)核能系統(tǒng)關(guān)鍵部件重要的候選材料。目前,ODS鋼普遍存在的問題是韌脆轉(zhuǎn)變溫度（Ductile-Brittle Transition Temperature,DBTT）較高,沖擊韌性較低,不利于在反應(yīng)堆中的長期安全服役。因此,實現(xiàn)9Cr ODS鋼的強(qiáng)韌性匹配（Strength-ductility Trade-off）是一個有待解決的關(guān)鍵問題。此外,由于9Cr ODS鋼中Cr含量較低,抗腐蝕性能較差,如何改善其抗腐蝕性能成為其工程應(yīng)用需要解決的又一關(guān)鍵問題。針對以上問題,本研究提出通過添加一定量的A1元素結(jié)合工藝優(yōu)化,實現(xiàn)同時改善9CrODS鋼的強(qiáng)韌性及腐蝕性能的目的。本文采用高能球磨機(jī)械合金化和熱等靜壓（Hot Isostatic Pressing,HIP）工藝制備了兩類9Cr ODS鋼,即添加0.4Ti的9CrTi ODS鋼和添加不同A1含量的9CrAl ODS鋼。針對9CrTiODS鋼,研究了不同熱處理狀態(tài)對其微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明熱處理對其強(qiáng)韌... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

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圖２－１核電發(fā)展史ｗ??核電發(fā)展歷程中發(fā)生過三次重大的核事故，分別是１９７９年３月美國的??

?９ＣｒＯＤＳ鋼的強(qiáng)初化設(shè)計與腐蝕性能研宄???ＯＤＳ鋼被列為多種堆型的候選材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。??１１１５０??細(xì)?ｍｍｍ??！?－??｜?ＩＳＯ?ＶＫＴＲ??Ｄｌ＊ｐ１＊？ｍ＊ｎｔ?＼??ｄａｍ，９＊（ｄＰ，１?＾?Ｔ．ｍｐ．ｒＭｕｒ．ＣＣ，??２００?０??圖２－２不同反應(yīng)堆堆型服役條件對比圖Ｍ??表２－１第四代反應(yīng)堆的工況條件及候選材料丨丨２丨??進(jìn)口?／出口?能譜／劑?結(jié)構(gòu)材料??堆型?壓力／ＭＰａ?＿?ｓ?包殼材料??溫度／°Ｃ?量／ｄｐａ?芯內(nèi)?芯外??ＳＦＲ?０．１?３７０／５５０?快／２００?Ｆ／Ｍ，?ＦＭ?Ｆ／Ｍ，?３１６ＳＳ?鐵素體，馬氏體??ＯＤＳ??Ｆ／Ｍ，??ＯＤＳ，陶?Ｆ／Ｍ，陶瓷，難??ＬＦＲ?＾?＿＿?瓷，難齡?溶金屬??屬??難熔金屬，陶??ＧＦＲ?７?４５０／８００?快／８０?陶瓷?瓷，ＯＤＳ，?鎳基超級合金等??Ｆ／Ｍ??陶瓷，難熔金??ＭＳＲ?０．１?７００／１０００?熱／２００?－?屬，石墨，鎳?鎳基合金??基合金??ｗｍ?７?麵?＿?熱／＜２０?ＳｉＱＺｒＣ?’??ＺｒＣ，?Ｆ／Ｍ?低合金鋼??ＳＣＷＲ?２５?２９０／６００?＂＇＇／３°?Ｆ／Ｍ＞?０ＤＳ?和包殼相同?Ｆ／Ｍ，低合金鋼??快／７０?等??－４?－??

均尺寸僅為幾納米、體積百分?jǐn)?shù)約為０．５％的氧化物粒子或團(tuán)簇，相比鋼中??的碳氮化物及金屬間化合物析出相，這些彌散相具有極高的熱穩(wěn)定性［１５＿１７］，??可以有效地釘扎位錯，明顯提高材料的高溫強(qiáng)度及服役溫度上限；并且大量??的彌散粒子與基體之間形成的相界面可以對輻照產(chǎn)生的點缺陷和輻照嬗變產(chǎn)??物（如氦泡）進(jìn)行有效捕獲，阻礙點缺陷的重組和氣泡的聚集長大，顯著改??善材料的抗輻照腫脹性能１１８＿２２］。ＯＤＳ鋼能將核反應(yīng)堆溫度提高到６５０－７５０°Ｃ，??大大提高了燃耗深度和能量轉(zhuǎn)換效率。圖２－３總結(jié)了合金基體內(nèi)初始缺陷阱??密度（Ｓｉｎｋ?Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）對幾種Ｆ／Ｍ鋼（包括ＯＤＳ鋼）在接近３００°Ｃ時裂變中??子輻照的影響［１１］�？梢钥闯�，當(dāng)鋼中缺陷阱密度達(dá)到１〇１６?ｎｒ２以上時，輻照??硬化趨勢降低明顯。表明通過在材料中引入高密度的缺陷阱可以起到抑制輻??照硬化的作用。同時可以看出，幾種ＯＤＳ鋼（１４ＹＷＴ－ＯＤＳ鋼，ＥＵＲＯＦＥＲ－??ＯＤＳ鋼和ＭＡ９５７－ＯＤＳ鋼）的缺陷阱密度高出了傳統(tǒng)的熔煉鋼好幾個數(shù)量級，??接近或者高于ｌ〇１６ｍ＿２，因而具有非常優(yōu)異的抗輻照能力。??Ｍ?＊?■？一—?＿騰、?一??４０－７８??＾?瓶、、??ＩＩ?＼??ｓ．?；?；??Ｓ?４〇０?－－?．．．．．．．???－??５?？?：?；??ｓ?；?ｉ??Ｉ?，０°－?ｉｓ離??ｇ?ｍ￣?＇??Ｘ?？???Ｕ?＼?１５ｄｐａ，??１４ＷＴ－ＣＸ３Ｓ?＼３００＂Ｃ?．??Ｘ?？??１?＇?￡ＵＲＯＦ￡＾ＯＤＳ?：?Ｎ４ＹＷ１－ＯＤＳ?＇??ＪＵＭ?ｔ?Ｉ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]先進(jìn)核能系統(tǒng)用ODS鋼的顯微組織設(shè)計與調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 徐帥,陳靈芝,曹書光,賈皓東,周張健.  材料導(dǎo)報. 2019(01)
[2]快堆先進(jìn)包殼材料ODS合金發(fā)展研究[J]. 崔超,黃晨,蘇喜平,宿彥京.  核科學(xué)與工程. 2011(04)
[3]三維原子探針——從探測逐個原子來研究材料的分析儀器[J]. 周邦新.  自然雜志. 2005(03)

博士論文
[1]用于第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的氧化物彌散強(qiáng)化合金的研究[D]. 李少夫.北京科技大學(xué) 2016



本文編號：3619026