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中国低活化马氏体钢组织性能及强化机理

来源:钢讯 编辑:豫言 2011年08月31日 10:20:56 打印

  低活化铁素体/马氏体钢(reducedactivationferriticmartensitic,RAFM)具有较低的辐照肿胀和热膨胀系数,较高的热导率等优良的热物理、力学性能,以及相对较为成熟的技术基础,因此被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。从2001年开始,我国开展了对中国低活化马氏体钢(Chinalowactivationmartensitic,CLAM)的设计与研究。低温力学性能和高温力学性能对CLAM钢尤为重要。CLAM钢的体心立方结构决定其低温脆性,加之特殊的服役环境,在中子辐照的作用下,导致韧脆转变温度(DBTT)上升。而当超过某一温度范围时,CLAM钢屈服强度和蠕变强度会急剧下降,上限温度范围一般为550~600℃。

  北京科技大学高效轧制国家工程研究中心通过光学显微镜、透射电镜和化学相分析等方法研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢的组织特征、析出行为及其与性能的关系,结果表明:(1)CLAM钢的室温抗拉强度为697MPa,屈服强度为652MPa,延伸率为24.4%,断面收缩率为74.54%;在600℃情况下抗拉强度达到了453MPa,屈服强度为452MPa,延伸率为23%,断面收缩率为84.93%。CLAM钢韧脆转变温度为-60℃,具有较好的冲击韧性。(2)CLAM钢中的第二相粒子主要是M23C6与Ta(C,N),晶体结构为FCC结构,粒子尺寸为30~70nm,这些主要分布在晶界和少量弥散分布于晶内的析出物是强化CLAM钢的主要方式之一。

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