試驗(yàn)溫度對(duì)不同熱處理狀態(tài)核電站用P280GH鋼彎頭拉伸性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-06-01 04:29
對(duì)性能熱處理(HTMP)狀態(tài)和性能熱處理+模擬消除應(yīng)力熱處理(HTMP+SSRHT)狀態(tài)核電站用P280GH鋼彎頭在不同溫度(25,50,100,150,200,250,300,316℃)下進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),研究了溫度對(duì)不同狀態(tài)P280GH鋼彎頭拉伸性能的影響。結(jié)果表明:P280GH鋼在HTMP狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高于HTMP+SSRHT狀態(tài)下的;P280GH鋼彎頭在兩種狀態(tài)下,在溫度從室溫升高到316℃的過(guò)程中,抗拉強(qiáng)度先降后增,屈服強(qiáng)度持續(xù)降低,在300℃時(shí)出現(xiàn)"藍(lán)脆"現(xiàn)象。當(dāng)服役溫度在150~250℃時(shí),材料應(yīng)在服役溫度下進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。
【文章來(lái)源】:理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2020,56(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
P280GH鋼彎頭拉伸試樣示意圖
由圖2可見(jiàn),當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣幾乎不變色;當(dāng)溫度為250℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣存在輕微氧化變色;當(dāng)溫度為300℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣變藍(lán),4-2號(hào)拉伸試樣的藍(lán)色更明顯;當(dāng)溫度為316℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣均殘存一定的藍(lán)色,但比300℃時(shí)的顏色要淺。在相同溫度下,5-1,5-2,6-1,6-2號(hào)拉伸試樣有類(lèi)似形貌。由于3個(gè)爐號(hào)的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號(hào)試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長(zhǎng)量),如圖3所示?梢(jiàn)當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當(dāng)溫度高于或等于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線無(wú)明顯的屈服平臺(tái)或屈服齒。
由于3個(gè)爐號(hào)的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號(hào)試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長(zhǎng)量),如圖3所示?梢(jiàn)當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當(dāng)溫度高于或等于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線無(wú)明顯的屈服平臺(tái)或屈服齒。碳鋼材料的拉伸試驗(yàn)曲線一般包括3個(gè)階段:彈性變形階段、彈塑性變形(屈服)階段和塑性變形階段。在彈性變形階段,材料的應(yīng)力與應(yīng)變成正比,應(yīng)力去除后變形消失;在彈塑性變形階段,材料的應(yīng)力與應(yīng)變間的正比例關(guān)系被破壞,出現(xiàn)屈服平臺(tái)或屈服齒,應(yīng)力去除后變形部分恢復(fù)并保留部分殘余變形,此時(shí)對(duì)應(yīng)材料的屈服強(qiáng)度,對(duì)于無(wú)明顯屈服過(guò)程的金屬材料,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為屈服強(qiáng)度。在彈塑性變形階段[2-4],材料內(nèi)部首先發(fā)生晶粒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和互相偏轉(zhuǎn),使不同取向的晶粒與力軸取向合適,以保證多晶體中的不同晶粒能夠協(xié)同變形;當(dāng)不同晶粒的相對(duì)移動(dòng)和相互偏轉(zhuǎn)完成后,所有晶粒沿特定滑移系開(kāi)始變形,材料進(jìn)入均勻的塑性變形階段。反映到載荷-位移曲線上,隨著外力不斷增加,當(dāng)外力等于晶粒發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和互相偏轉(zhuǎn)的阻力時(shí),晶粒開(kāi)始發(fā)生協(xié)調(diào)變形,此時(shí)形成屈服平臺(tái),且試驗(yàn)溫度越低,該過(guò)程越長(zhǎng),屈服平臺(tái)越明顯;當(dāng)溫度升高,如超過(guò)250℃時(shí),晶粒變形協(xié)調(diào)阻力變小,使該過(guò)程變短,此時(shí)屈服平臺(tái)不明顯,表現(xiàn)為無(wú)屈服平臺(tái)或屈服齒。在塑性變形階段,滑移位錯(cuò)在遇到晶界時(shí),會(huì)受阻并塞積阻礙滑移的進(jìn)行,此時(shí)需要更大的外力才能使位錯(cuò)通過(guò),所以表現(xiàn)為隨著載荷不斷增加材料發(fā)生變形[5]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]核電汽輪機(jī)用鋼藍(lán)脆和應(yīng)力腐蝕的交互作用[J]. 褚武揚(yáng),呂榮邦,蔣柏林,王燕斌,高克瑋,趙旭紅,黃有光,李銘華. 金屬學(xué)報(bào). 1997(08)
[2]金屬切削中的藍(lán)脆效應(yīng)與熱塑剪切失穩(wěn)[J]. 王敏杰,胡榮生,劉培德. 科學(xué)通報(bào). 1990(08)
[3]低碳鋼拉伸形變時(shí)影響藍(lán)脆的因素[J]. 張瓊. 材料科學(xué)進(jìn)展. 1988(06)
[4]金屬在拉伸曲線各階段中進(jìn)行塑性變形時(shí)的幾個(gè)特點(diǎn)[J]. В.С.伊萬(wàn)諾娃,李獻(xiàn)璐. 金屬學(xué)報(bào). 1958(04)
本文編號(hào):3209650
【文章來(lái)源】:理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2020,56(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
P280GH鋼彎頭拉伸試樣示意圖
由圖2可見(jiàn),當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣幾乎不變色;當(dāng)溫度為250℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣存在輕微氧化變色;當(dāng)溫度為300℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣變藍(lán),4-2號(hào)拉伸試樣的藍(lán)色更明顯;當(dāng)溫度為316℃時(shí),4-1,4-2號(hào)拉伸試樣均殘存一定的藍(lán)色,但比300℃時(shí)的顏色要淺。在相同溫度下,5-1,5-2,6-1,6-2號(hào)拉伸試樣有類(lèi)似形貌。由于3個(gè)爐號(hào)的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號(hào)試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長(zhǎng)量),如圖3所示?梢(jiàn)當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當(dāng)溫度高于或等于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線無(wú)明顯的屈服平臺(tái)或屈服齒。
由于3個(gè)爐號(hào)的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號(hào)試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長(zhǎng)量),如圖3所示?梢(jiàn)當(dāng)溫度低于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當(dāng)溫度高于或等于250℃時(shí),4-1號(hào)拉伸試樣的載荷-位移曲線無(wú)明顯的屈服平臺(tái)或屈服齒。碳鋼材料的拉伸試驗(yàn)曲線一般包括3個(gè)階段:彈性變形階段、彈塑性變形(屈服)階段和塑性變形階段。在彈性變形階段,材料的應(yīng)力與應(yīng)變成正比,應(yīng)力去除后變形消失;在彈塑性變形階段,材料的應(yīng)力與應(yīng)變間的正比例關(guān)系被破壞,出現(xiàn)屈服平臺(tái)或屈服齒,應(yīng)力去除后變形部分恢復(fù)并保留部分殘余變形,此時(shí)對(duì)應(yīng)材料的屈服強(qiáng)度,對(duì)于無(wú)明顯屈服過(guò)程的金屬材料,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為屈服強(qiáng)度。在彈塑性變形階段[2-4],材料內(nèi)部首先發(fā)生晶粒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和互相偏轉(zhuǎn),使不同取向的晶粒與力軸取向合適,以保證多晶體中的不同晶粒能夠協(xié)同變形;當(dāng)不同晶粒的相對(duì)移動(dòng)和相互偏轉(zhuǎn)完成后,所有晶粒沿特定滑移系開(kāi)始變形,材料進(jìn)入均勻的塑性變形階段。反映到載荷-位移曲線上,隨著外力不斷增加,當(dāng)外力等于晶粒發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)和互相偏轉(zhuǎn)的阻力時(shí),晶粒開(kāi)始發(fā)生協(xié)調(diào)變形,此時(shí)形成屈服平臺(tái),且試驗(yàn)溫度越低,該過(guò)程越長(zhǎng),屈服平臺(tái)越明顯;當(dāng)溫度升高,如超過(guò)250℃時(shí),晶粒變形協(xié)調(diào)阻力變小,使該過(guò)程變短,此時(shí)屈服平臺(tái)不明顯,表現(xiàn)為無(wú)屈服平臺(tái)或屈服齒。在塑性變形階段,滑移位錯(cuò)在遇到晶界時(shí),會(huì)受阻并塞積阻礙滑移的進(jìn)行,此時(shí)需要更大的外力才能使位錯(cuò)通過(guò),所以表現(xiàn)為隨著載荷不斷增加材料發(fā)生變形[5]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]核電汽輪機(jī)用鋼藍(lán)脆和應(yīng)力腐蝕的交互作用[J]. 褚武揚(yáng),呂榮邦,蔣柏林,王燕斌,高克瑋,趙旭紅,黃有光,李銘華. 金屬學(xué)報(bào). 1997(08)
[2]金屬切削中的藍(lán)脆效應(yīng)與熱塑剪切失穩(wěn)[J]. 王敏杰,胡榮生,劉培德. 科學(xué)通報(bào). 1990(08)
[3]低碳鋼拉伸形變時(shí)影響藍(lán)脆的因素[J]. 張瓊. 材料科學(xué)進(jìn)展. 1988(06)
[4]金屬在拉伸曲線各階段中進(jìn)行塑性變形時(shí)的幾個(gè)特點(diǎn)[J]. В.С.伊萬(wàn)諾娃,李獻(xiàn)璐. 金屬學(xué)報(bào). 1958(04)
本文編號(hào):3209650
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