全球能源需求的日益增加和環(huán)保意識(shí)的不斷提高促進(jìn)了核能等清潔能源的開發(fā)和利用。核反應(yīng)堆長(zhǎng)期暴露于高溫高壓和強(qiáng)輻照的惡劣環(huán)境，因此對(duì)結(jié)構(gòu)材料有較高的要求，如良好的高溫性能、低的輻照腫脹性和低活性等。低活化鐵素體/馬氏體鋼因其良好的性能、成熟的制備工藝以及較為完善的性能數(shù)據(jù)庫(kù)成為首選核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料之一。然而目前低活化鐵素體/馬氏體鋼的最高使用溫度偏低，為600-625℃，不能滿足第四代裂變堆和聚變堆的使用要求，為此急需開發(fā)新型核反應(yīng)堆用鐵素體/馬氏體耐熱鋼。同時(shí)，低活化鐵素體/馬氏體鋼中避開或減少了高活化元素的含量，對(duì)合金設(shè)計(jì)帶來(lái)了一大挑戰(zhàn)。 本文主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)在650℃下具有較好性能的低活化鐵素體/馬氏體鋼。此研究在9Cr2WVTa的基礎(chǔ)上，以合金元素的作用機(jī)理以及JMatPro熱力學(xué)計(jì)算為理論指導(dǎo)調(diào)整其合金成分，通過(guò)選擇合理的熱處理參數(shù)獲得目標(biāo)組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)組織觀察和性能表征評(píng)估該鋼是否滿足使用要求，并總結(jié)合金元素的作用規(guī)律。本文首先試制了美國(guó)橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室的9Cr2WVTa鋼并對(duì)其進(jìn)行表征，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和表征了馬氏體型（9/10Cr）和鐵素體型（10Cr6W）低活化耐熱鋼。 ORN...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 核電用鐵素體/馬氏體耐熱鋼的發(fā)展
        1.2.1 國(guó)外發(fā)展研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展研究現(xiàn)狀
    1.3 核電用鐵素體/馬氏體耐熱鋼的冶金學(xué)基礎(chǔ)
        1.3.1 合金元素的作用
        1.3.2 熱處理參數(shù)的選擇
    1.4 核電用鐵素體/馬氏體耐熱鋼的介紹
        1.4.1 9-12%Cr 鐵素體/馬氏體耐熱鋼的顯微組織結(jié)構(gòu)
        1.4.2 9-12%Cr 鐵素體/馬氏體耐熱鋼的強(qiáng)化機(jī)制
        1.4.3 9-12%Cr 鐵素體/馬氏體耐熱鋼蠕變過(guò)程中的組織變化
    1.5 核電用鐵素體/馬氏體鋼的成分設(shè)計(jì)
    1.6 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
        1.6.1 選題背景及意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 熱力學(xué)計(jì)算及實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 JMatPro 熱力學(xué)計(jì)算
        2.1.1 JMatPro 熱力學(xué)計(jì)算軟件簡(jiǎn)介
        2.1.2 JMatpro 計(jì)算相圖在本試驗(yàn)中的應(yīng)用
    2.2 材料的制備
    2.3 成分與相測(cè)試
    2.4 組織觀察
    2.5 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 馬氏體型低活化鋼的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 9 Cr-2WVTa 鋼的制備及性能
        3.2.1 9Cr-2WVTa 鋼的制備
        3.2.2 9Cr-2WVTa 鋼的相圖計(jì)算
        3.2.3 9Cr-2WVTa 鋼的微觀組織觀察
        3.2.4 9Cr-2WVTa 鋼的拉伸性能
        3.2.5 9Cr-2WVTa 鋼的蠕變性能
    3.3 Cr 和 W 的變化對(duì) 9Cr2W 馬氏體鋼的影響研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.3.2 微觀組織
        3.3.3 力學(xué)性能
    3.4 Ti 和 Co 對(duì) 9Cr3W 馬氏體鋼的影響研究
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.4.2 微觀組織
        3.4.3 力學(xué)性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 9Cr3W 系列馬氏體型低活化鋼蠕變性能及其組織演變
    4.1 引言
    4.2 9Cr3W 系列馬氏體鋼的蠕變性能
    4.3 9Cr3W 系列馬氏體鋼蠕變過(guò)程中的組織演變
        4.3.1 9Cr3W 鋼的原始組織
        4.3.2 9Cr3W-Ti 鋼的原始組織
        4.3.3 9Cr3W-Co 鋼的原始組織
        4.3.4 9Cr3W 系列鋼蠕變后的組織
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鐵素體型低活化鋼的制備與性能研究
    5.1 引言
    5.2 10Cr6W 系列鐵素體型馬氏體鋼的組織及性能研究
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 微觀組織
        5.2.3 力學(xué)性能
    5.3 Ti 對(duì) 10Cr6W-NbC 的影響研究
        5.3.1 微觀組織
        5.3.2 力學(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3749909