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Si含量对9%Cr铁素体马氏体钢微观结构和力学性能的影响
被引量：
2
1
作者
周军
邱绍宇
+7 位作者
邱日盛
曾文
陈勇
肖军
王浩
潘钱付
杨灿湘
卓洪
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期520-528,共9页
铁素体马氏体(F/M)钢是铅冷快堆堆芯的主要候选材料之一,提高Si含量可提高其抗腐蚀性能,但影响其微观结构和力学性能。为研发兼顾力学性能和抗腐蚀性能的高Si含量F/M钢,本文对Si含量(质量分数为0.34%、0.61%、0.80%、0.98%和1.20%)对9%C...
铁素体马氏体(F/M)钢是铅冷快堆堆芯的主要候选材料之一,提高Si含量可提高其抗腐蚀性能,但影响其微观结构和力学性能。为研发兼顾力学性能和抗腐蚀性能的高Si含量F/M钢,本文对Si含量(质量分数为0.34%、0.61%、0.80%、0.98%和1.20%)对9%Cr F/M钢微观结构和力学性能的影响进行了研究。结果显示,室温下通过正火(1050℃,0.5 h,空冷)+回火(760℃,1.5 h,空冷)热处理制备的F/M钢均为全马氏体组织。钢的屈服强度和抗拉强度均随Si含量的增加而增加。Si含量对钢的组织及冲击性能的影响可分为两个阶段,当F/M钢中Si含量为0.34%~0.80%时,其组织、冲击性能变化很小;Si含量为0.98%~1.20%时,F/M钢中的第二相尺寸、数量增加,沿马氏体板条界面析出少量的Laves相,F/M钢的冲击韧性降低。本研究9%Cr F/M钢中Si元素的最优添加量应低于0.8%,使钢在保持较高强度的同时兼具良好的韧性。
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关键词
9%Cr铁素体马氏体钢
SI含量
拉伸性能
冲击性能
析出相
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职称材料
核电用铁素体/马氏体耐热钢的性能与成分研究进展
被引量：
4
2
作者
牛犇
王镇华
+3 位作者
潘钱付
刘超红
王清
董闯
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第19期19141-19151,共11页
近年来,随着核电系统的不断发展,作为第四代核反应堆体系主要堆型的铅冷快中子反应堆(LFR)因其良好的导热性和中子经济性而成为目前研究的热点。为了优化铅铋冷却剂中包壳材料的腐蚀和辐照性能,作为火力发电重要高温结构材料的9%~12%Cr...
近年来,随着核电系统的不断发展,作为第四代核反应堆体系主要堆型的铅冷快中子反应堆(LFR)因其良好的导热性和中子经济性而成为目前研究的热点。为了优化铅铋冷却剂中包壳材料的腐蚀和辐照性能,作为火力发电重要高温结构材料的9%~12%Cr铁素体/马氏体钢(F/M)因良好的抗腐蚀性和耐辐照肿胀性能而成为铅冷快中子反应堆的候选包壳材料。然而,铁素体/马氏体耐热钢作为候选包壳材料,在服役过程中由于承受核燃料裂变带来的高温和辐照会加剧材料的腐蚀,同时辐照会进一步加剧材料的高温组织不稳定性,进而影响材料的高温力学性能。对于以上问题,近年来研究者主要从成分和工艺的角度出发,在9%~12%Cr F/M钢的基础上通过调整微量元素的添加以及改变热处理工艺,来设计满足服役要求的F/M钢合金体系,目前已经形成了Cr-Mo和Cr-W两种体系。研究结果表明,微量元素的添加对F/M钢的高温组织稳定性和力学性能至关重要;热处理方式的改变可以实现强度与塑性的良好匹配。本文系统总结了F/M钢各方面性能的研究进展,包括力学性能、耐腐蚀性能、抗辐照性能以及组织稳定性;进而归纳出合金性能与其成分之间的演化规律;最后,利用基于固溶体溶质化学短程序特征的团簇式成分设计方法探索了现有F/M钢的合金成分演化规律,提出了改良低活化F/M钢的多元团簇式合金成分,并结合热力学计算,有望发展出高性能多元合金化的F/M钢。
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关键词
金属材料
铁素体/马氏体钢
辐照性能
微观组织
成分设计
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职称材料
题名
Si含量对9%Cr铁素体马氏体钢微观结构和力学性能的影响
被引量：
2
1
作者
周军
邱绍宇
邱日盛
曾文
陈勇
肖军
王浩
潘钱付
杨灿湘
卓洪
机构
中国核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所
重庆大学材料科学与工程学院
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期520-528,共9页
基金
中核集团集中研发项目。
文摘
铁素体马氏体(F/M)钢是铅冷快堆堆芯的主要候选材料之一,提高Si含量可提高其抗腐蚀性能,但影响其微观结构和力学性能。为研发兼顾力学性能和抗腐蚀性能的高Si含量F/M钢,本文对Si含量(质量分数为0.34%、0.61%、0.80%、0.98%和1.20%)对9%Cr F/M钢微观结构和力学性能的影响进行了研究。结果显示,室温下通过正火(1050℃,0.5 h,空冷)+回火(760℃,1.5 h,空冷)热处理制备的F/M钢均为全马氏体组织。钢的屈服强度和抗拉强度均随Si含量的增加而增加。Si含量对钢的组织及冲击性能的影响可分为两个阶段,当F/M钢中Si含量为0.34%~0.80%时,其组织、冲击性能变化很小;Si含量为0.98%~1.20%时,F/M钢中的第二相尺寸、数量增加,沿马氏体板条界面析出少量的Laves相,F/M钢的冲击韧性降低。本研究9%Cr F/M钢中Si元素的最优添加量应低于0.8%,使钢在保持较高强度的同时兼具良好的韧性。
关键词
9%Cr铁素体马氏体钢
SI含量
拉伸性能
冲击性能
析出相
Keywords
9%Cr ferrite Martensitic steel
Si content
tensile property
impact property
precipitate
分类号
TL34 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
核电用铁素体/马氏体耐热钢的性能与成分研究进展
被引量：
4
2
作者
牛犇
王镇华
潘钱付
刘超红
王清
董闯
机构
大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室&材料科学与工程学院
中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第19期19141-19151,共11页
基金
国家自然科学基金(U1867201,91860108)
国家重点研发计划(2017YFB0702400)
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT19LAB01)。
文摘
近年来,随着核电系统的不断发展,作为第四代核反应堆体系主要堆型的铅冷快中子反应堆(LFR)因其良好的导热性和中子经济性而成为目前研究的热点。为了优化铅铋冷却剂中包壳材料的腐蚀和辐照性能,作为火力发电重要高温结构材料的9%~12%Cr铁素体/马氏体钢(F/M)因良好的抗腐蚀性和耐辐照肿胀性能而成为铅冷快中子反应堆的候选包壳材料。然而,铁素体/马氏体耐热钢作为候选包壳材料,在服役过程中由于承受核燃料裂变带来的高温和辐照会加剧材料的腐蚀,同时辐照会进一步加剧材料的高温组织不稳定性,进而影响材料的高温力学性能。对于以上问题,近年来研究者主要从成分和工艺的角度出发,在9%~12%Cr F/M钢的基础上通过调整微量元素的添加以及改变热处理工艺,来设计满足服役要求的F/M钢合金体系,目前已经形成了Cr-Mo和Cr-W两种体系。研究结果表明,微量元素的添加对F/M钢的高温组织稳定性和力学性能至关重要;热处理方式的改变可以实现强度与塑性的良好匹配。本文系统总结了F/M钢各方面性能的研究进展,包括力学性能、耐腐蚀性能、抗辐照性能以及组织稳定性;进而归纳出合金性能与其成分之间的演化规律;最后,利用基于固溶体溶质化学短程序特征的团簇式成分设计方法探索了现有F/M钢的合金成分演化规律,提出了改良低活化F/M钢的多元团簇式合金成分,并结合热力学计算,有望发展出高性能多元合金化的F/M钢。
关键词
金属材料
铁素体/马氏体钢
辐照性能
微观组织
成分设计
Keywords
metallic materials
ferritic/martensitic(F/M)steels
irradiation property
microstructure
composition design
分类号
TG142 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Si含量对9%Cr铁素体马氏体钢微观结构和力学性能的影响
周军
邱绍宇
邱日盛
曾文
陈勇
肖军
王浩
潘钱付
杨灿湘
卓洪
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
核电用铁素体/马氏体耐热钢的性能与成分研究进展
牛犇
王镇华
潘钱付
刘超红
王清
董闯
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
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职称材料
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