鑄造雙相不銹鋼的形變與斷裂研究.pdf

1、鑄造γ+α雙相不銹鋼因兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點，在核電站的閥體、主冷卻劑管道和主泵泵殼等方面得到了廣泛應(yīng)用。與鐵素體不銹鋼比較，雙相不銹鋼的韌性高、韌脆轉(zhuǎn)變溫度低、耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，且保留了鐵素體不銹鋼高熱導率和線膨脹系數(shù)小等特點；與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的屈服強度顯著提高，耐晶間腐蝕，耐應(yīng)力腐蝕等性能明顯改善。本文對鑄造雙相不銹鋼的形變機理及形變強化，裂紋萌芽、生長和擴展，力學性能評價，數(shù)字化沖擊探

2、討等方面進行研究，這將為核電站主管道的安全運行提供依據(jù)。 鑄造雙相不銹鋼中的α相在γ基體中呈條帶狀和花邊狀分布，且α相的含量約為15％。靜力拉伸試驗表明，鑄造雙相不銹鋼在整個塑性變形過程中的形變機理是：呂德斯帶的形成以及拉伸過程中滑移和孿生變形的交替出現(xiàn)。雙相不銹鋼的形變強化指數(shù)，2在室溫和290℃時都呈現(xiàn)了階段性，室溫共分為四個階段；290℃時，縮頸前分三個階段，各階段形變強化指數(shù)數(shù)值逐漸增加。對形變強化指數(shù)n按不同取樣方向和

3、不同取樣位置進行t檢驗分析，結(jié)果表明，取樣方向和取樣位置對雙相不銹鋼的形變強化指數(shù)n無顯著性影響。 數(shù)字化沖擊試驗表明鑄造雙相不銹鋼裂紋經(jīng)歷了萌芽、生長和擴展階段。裂紋生長到臨界尺寸之前，生長速率較慢，并有明顯的波動，裂紋生長至臨界尺寸耗費了總沖擊吸收功的76.2％，說明雙相不銹鋼的韌性較好，抗過載能力較強，使用的安全性較好。 對雙相不銹鋼的靜力強塑性評價表明：不同取樣位置，管壁縱向內(nèi)、中、外壁兩兩之間強度和塑性均出現(xiàn)了

4、顯著差異；不同取樣方向，強度有顯著差異而塑性無顯著性差異。對強塑性和標準偏差分立化的綜合評價表明，縱向內(nèi)壁性能值及標準偏差較優(yōu)，中壁和外壁次之，徑向取樣性能則較差。對雙相不銹鋼的動力強韌性評價表明：取樣位置對動力強度沒有顯著性影響，對動力韌度的影響出現(xiàn)在裂紋形成功；取樣方向?qū)恿婍g性沒有顯著性影響。 利用數(shù)字化沖擊曲線得到的力特征值對新國標中提出的韌性斷面率進行研究，表明韌性斷面率和通過測量得到的纖維斷面率之間有很好的一致性，