熔鹽堆是GIF（Generation IV International Forum）推薦開(kāi)發(fā)的六個(gè)候選第四代核反應(yīng)系統(tǒng)之一。作為一種液態(tài)燃料堆，反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)支撐材料需要面對(duì)高溫，強(qiáng)輻照以及高溫氟化鹽強(qiáng)腐蝕的復(fù)雜工況。Hastelloy N合金是橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室為MSRE項(xiàng)目（Molten Salt Reactor Experimental）設(shè)計(jì)研發(fā)的核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。作為熔鹽堆的主要候選材料，Hastelloy N合金在長(zhǎng)期高溫工況下的熱穩(wěn)定性將是影響反應(yīng)堆使用壽命的關(guān)鍵問(wèn)題。而硅的含量又決定了Hastelloy N合金中碳化物的類型，進(jìn)而影響合金力學(xué)性能的穩(wěn)定性。基于以上背景，本文擬研究硅添加對(duì)GH3535合金熱暴露后的組織和力學(xué)性能的影響。本文通過(guò)控制合金中的硅成分，結(jié)合掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）及力學(xué)拉伸測(cè)試機(jī)等多種研究手段，研究了不同硅成分對(duì)合金中碳化物種類和形狀的影響；硅添加對(duì)M6C碳化物析出和分解行為的影響；硅添加對(duì)合金長(zhǎng)期高溫時(shí)效后組織的演化和力學(xué)性能的影響。主要研究成果如下：通過(guò)觀察不同硅成分GH3535合金的鑄態(tài)顯微組織發(fā)現(xiàn)隨著硅含量... 

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 熔鹽堆中的結(jié)構(gòu)材料問(wèn)題
        1.2.1 主要候選材料 Hastelloy N 合金
        1.2.2 Hastelloy N 合金的研究進(jìn)展及問(wèn)題
    1.3 碳化物的種類及其對(duì)鎳基高溫合金力學(xué)性能的影響
    1.4 硅對(duì)合金的影響
        1.4.1 硅對(duì)其他合金的影響
        1.4.2 硅對(duì) Hastelloy N 合金的影響
    1.5 研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 研究方案與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 研究方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料和制備方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及分析測(cè)試方法
        2.3.1 萃取粉末 XRD 衍射實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 相變測(cè)試
        2.3.3 Thermal-calc 熱力學(xué)模擬
        2.3.4 熱處理實(shí)驗(yàn)
        2.3.5 組織形貌分析
        2.3.6 高溫拉伸試驗(yàn)及斷口形貌觀察
        2.3.7 洛氏硬度測(cè)試
第三章 硅對(duì) GH3535 合金中碳化物相變的影響
    3.1 引言
    3.2 硅對(duì) GH3535 合金鑄態(tài)組織中碳化物類型的影響
    3.3 硅對(duì)變形 GH3535 合金熱暴露后晶界 M2C 和 M6C 的演變規(guī)律的影響
        3.3.1 變形 GH3535 合金固溶處理后的顯微結(jié)構(gòu)
        3.3.2 0.5%Si 標(biāo)準(zhǔn)合金中 M6C 碳化物的析出行為
        3.3.3 無(wú)硅合金中 M2C 碳化物的析出和分解行為
        3.3.4 變形 GH3535 合金萃取碳化物粉末 XRD 分析
        3.3.5 碳化物穩(wěn)定性討論與分析
    3.4 小結(jié)
第四章 硅對(duì)GH3535 合金中初生 M6C 碳化物析出和分解行為及其對(duì)合金力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 硅對(duì) GH3535 合金中初生 M6C 碳化物析出和分解行為的影響
        4.2.1 硅對(duì)固溶狀態(tài) GH3535 顯微組織中初生 M6C 碳化物的影響
        4.2.2 硅對(duì) M6C 碳化物熱穩(wěn)定性的影響
    4.3 GH3535 合金體系中 M6C 碳化物 Thermo-Calc 熱力學(xué)計(jì)算模擬
    4.4 初生 M6C 碳化物對(duì) GH3535 合金拉伸性能的影響
    4.5 含硅 M6C 鏈狀碳化物對(duì) GH3535 高溫合金晶粒大小及硬度的影響
        4.5.1 高溫?zé)岜┞秾?duì)合金晶粒尺寸的影響
        4.5.2 含硅鏈狀碳化物對(duì)硬度的影響
第五章 硅對(duì) GH3535 合金長(zhǎng)期熱暴露化物粗化和拉伸性能的影響
    5.1 引言
    5.2 硅對(duì) GH3535 合金長(zhǎng)期熱暴露后碳化物粗化的影響
        5.2.1 固溶處理狀態(tài) GH3535 高溫合金的背散射顯微結(jié)構(gòu)
        5.2.2 長(zhǎng)期時(shí)效后 GH3535 高溫合金晶界碳化物的形成和轉(zhuǎn)化
        5.2.3 GH3535 高溫合金在熱暴露過(guò)程中晶界碳化物的粗化動(dòng)力學(xué)
    5.3 硅對(duì) GH3535 合金長(zhǎng)期熱暴露后拉伸性能的影響
    5.4 硅對(duì)不同溫度下 GH3535 長(zhǎng)期時(shí)效拉伸性能的影響
    5.5 硅對(duì) GH3535 合金應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
論文發(fā)表情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3652137