發(fā)布時間：2021-10-10 01:57

　　高硼不銹鋼具有優(yōu)異的屏蔽中子、α、β、γ等射線的特殊功能,兼具耐蝕性好、使用溫度高、成本相對較低等優(yōu)點,是核工業(yè)乏燃料貯存格架、貯存容器和運輸容器等必備的關(guān)鍵材料,業(yè)界渴求硼含量更高、力學(xué)性能更好的不銹鋼實現(xiàn)密集存儲。此前,高硼不銹鋼研究工作主要集中在硼化物對力學(xué)性能、耐蝕性、屏蔽性能、焊接性能的影響方面。而由于鋼中硼化物與基體晶體學(xué)特性的巨大差異,并與γ-Fe形成低熔點共晶,引起熱加工困難、成品率低、力學(xué)性能下降,一直是高硼不銹鋼開發(fā)應(yīng)用的主要阻礙和瓶頸。本文分析認(rèn)為對粉末冶金高硼不銹鋼燒結(jié)行為及其熱變形行為,致密化機理和熱加工過程中組織結(jié)構(gòu)演化規(guī)律開展系統(tǒng)深入的研究工作,是高硼含量不銹鋼發(fā)展進步的核心問題。針對上述問題,本文研究了利用粉末形變熱固結(jié)法制備高硼不銹鋼復(fù)合板的技術(shù)路線,并提出一種在熱模擬試驗機上實現(xiàn)粉末形變熱固結(jié)的模擬試驗方法。對其中涉及的粉末冶金高硼不銹鋼的致密化行為、熱變形行為、粉末形變熱固結(jié)模擬開展了系統(tǒng)的試驗工作和理論分析,主要研究內(nèi)容與研究結(jié)果如下:利用熱壓燒結(jié)制備致密高硼不銹鋼,系統(tǒng)分析了高硼不銹鋼氣霧粉的組織結(jié)構(gòu)特征及其燒結(jié)致密化過程中的組織演變規(guī)律。發(fā)現(xiàn)... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

乏燃料貯存格架和貯運容器(a)存儲格架；(b)存儲格架結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-2 聯(lián)鎖單元基體格架槽示意圖[11](a)單層結(jié)構(gòu)；(b)雙層結(jié)構(gòu)；(c)夾層結(jié)構(gòu)Fig. 1-2 Schematic diagram of lattice rack(a) single plate structure; (b) bilayer structure; (c) composite structure采用高硼不銹鋼的單層結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)相比具有以下幾個優(yōu)勢：（1）高硼不銹鋼是一種公認(rèn)的不需要進行任何在役檢查的均勻合金。（2）高硼不銹鋼（ASTM 887-89 Grade A）既作為中子屏蔽材料又作為結(jié)構(gòu)材料，實現(xiàn)間距最小化（即輕薄化，利于提高乏燃料貯存密度）。（3）以非焊接方式使用高硼不銹鋼，可以降低發(fā)生腐蝕的風(fēng)險。盡管高硼不銹鋼單層結(jié)構(gòu)具有上述優(yōu)點，而且高硼不銹鋼即作為結(jié)構(gòu)材料又作為中子屏蔽，可以有效減少格架材料的體積，提高乏燃料貯存水池的存貯密度。但是現(xiàn)有高硼不銹鋼產(chǎn)品，由于硼化物含量高、塑韌性差、加工難度大，普通工藝生產(chǎn)的板材較難滿足結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能要求。如何提高高硼不銹鋼的塑性和韌性成為高硼不銹鋼作為結(jié)構(gòu)材料的關(guān)鍵難題。

圖 1-3 粉末冶金高硼不銹鋼組織3 The microstructure of powder metallurgy high borated stain表 1-2ASTMA887-89 力學(xué)性能要求 1-2 The mechanical properties specified by standard ASTM AType Grade Elongation in 2 in., % (min) Charpy V-Notch E304BA 40.0 65B 40.0 4004B1A 40.0 60B 35.0 3504B2A 35.0 48B 27.0 1604B3A 31.0 38B 19.0 1004B4A 27.0 30B 16.0


本文編號：3427418