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热老化对20Cr25NiNb不锈钢冲击韧性的影响研究

舒茗 孙永铎 郑钰琦 周钦 刘肖 肖军 陈璐瑶

舒茗, 孙永铎, 郑钰琦, 周钦, 刘肖, 肖军, 陈璐瑶. 热老化对20Cr25NiNb不锈钢冲击韧性的影响研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S1): 143-146. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0143
引用本文: 舒茗, 孙永铎, 郑钰琦, 周钦, 刘肖, 肖军, 陈璐瑶. 热老化对20Cr25NiNb不锈钢冲击韧性的影响研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S1): 143-146. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0143
Shu Ming, Sun Yongduo, Zheng Yuqi, Zhou Qin, Liu Xiao, Xiao Jun, Chen Luyao. Effect of Thermal Aging on Impact Toughness of 20Cr25NiNb Stainless Steel[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S1): 143-146. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0143
Citation: Shu Ming, Sun Yongduo, Zheng Yuqi, Zhou Qin, Liu Xiao, Xiao Jun, Chen Luyao. Effect of Thermal Aging on Impact Toughness of 20Cr25NiNb Stainless Steel[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S1): 143-146. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0143

热老化对20Cr25NiNb不锈钢冲击韧性的影响研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0143
基金项目: 四川省自然科学基金项目(2022NSFSC1191)
详细信息
    作者简介:

    舒 茗(1990—),男,助理研究员,现主要从事先进反应堆结构材料研究,Email:shum09@163.com

  • 中图分类号: TG11;TG14;TL424

Effect of Thermal Aging on Impact Toughness of 20Cr25NiNb Stainless Steel

  • 摘要: 针对长时间高温下合金力学性能退化问题,开展超临界气冷堆候选包壳材料的热老化研究。对改进型气冷堆用原型20Cr25NiNb不锈钢和添加不同元素的改进型合金,开展650℃下3000 h热老化试验。组织和性能结果表明,所有合金的冲击吸收能量(KV2)均随热老化进行而下降。这种塑性降低与高温下第二相演化密切相关。沿晶界先后析出M23C6和G相导致原型合金冲击韧性先下降再缓慢上升。添加W和Mo元素后,沿晶界析出Laves和σ相,引起KV2下降更快;B元素可细化晶界σ相,使得冲击韧性下降幅度小于不含B元素。加入Al元素后,合金基体中析出大量Laves和NiAl相,同时晶界σ相快速粗化,导致材料脆化严重。

     

  • 图  1  合金KV2热老化时间的变化

    Figure  1.  Variation of KV2 with Thermal Aging Time for Tested Alloys

    图  2  合金固溶态的BSE形貌

    Figure  2.  BSE Morphology of Alloys In Solid Solution

    图  3  650℃、1000 h热老化合金BSE形貌

    Figure  3.  BSE Morphology of Alloys Aged at 650℃ for 1000 h       

    图  4  650℃、3000 h热老化合金BSE形貌

    Figure  4.  BSE Morphology of Alloys Aged at 650°C for 3000 h

    图  5  650℃、3000 h热老化后20Cr25NiNb不锈钢EDS分析结果        

    Figure  5.  EDS Analysis Results of 20Cr25NiNb Stainless Steel after Thermal Aging at 650°C for 3000 h

    表  1  20Cr25NiNb不锈钢化学成分 %

    Table  1.   Chemical Composition of 20Cr25NiNb Stainless Steel %

    样品编号NiCrNbSiMnWMoCAlBFe
    2025SS23.219.30.630.50.70.053余量
    2025WMo23.5200.760.50.7210.047余量
    2025WMoB24.419.50.950.50.7210.0370.0018余量
    2025WMoAlB23.419.40.830.20.621.10.0572.50.0023余量
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-21
  • 修回日期:  2023-02-28
  • 刊出日期:  2023-06-15

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