Nb/Ti/Zr/W对310S奥氏体不锈钢析出相行为和力学性能的影响
来源期刊：材料工程2019年第9期
论文作者：温冬辉 吕阳 李震 王清 唐睿 董闯
文章页码：61 - 71
关键词：燃料包壳;奥氏体不锈钢;310S;微合金化;相析出行为;力学性能;
摘 要：为了提高310S不锈钢的高温组织稳定性,本工作系统研究了微量合金化元素（Nb, Ti, Zr和W）对310S析出相行为和力学性能的影响。设计的系列合金经过1423K热轧、1423K/0.5h固溶、1173K/0.5h稳定化处理,最后进行973K/408h时效处理。研究结果表明:W可有效提高合金的高温组织稳定性,而过量Mo元素的添加会加速Cr23C6向σ转变;添加Ti和Zr可细化基体晶粒,但Ti会促使时效过程中大量脆性相的析出,严重降低合金的高温组织稳定性,从而恶化合金力学性能。Fe-25Cr-22Ni-0.73Mo-0.35Nb-0.046C （质量分数/%）合金展现出优异的高温组织稳定性和力学性能(σYS=237MPa,σUTS=545MPa,δ=39%),有望作为超临界水冷堆核燃料包壳的候选材料。
温冬辉1,2，吕阳1,2，李震3，王清1,2，唐睿4，董闯1,2
1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室3. 大连理工大学机械工程学院4. 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室
摘 要：为了提高310S不锈钢的高温组织稳定性,本工作系统研究了微量合金化元素（Nb, Ti, Zr和W）对310S析出相行为和力学性能的影响。设计的系列合金经过1423K热轧、1423K/0.5h固溶、1173K/0.5h稳定化处理,最后进行973K/408h时效处理。研究结果表明:W可有效提高合金的高温组织稳定性,而过量Mo元素的添加会加速Cr23C6向σ转变;添加Ti和Zr可细化基体晶粒,但Ti会促使时效过程中大量脆性相的析出,严重降低合金的高温组织稳定性,从而恶化合金力学性能。Fe-25Cr-22Ni-0.73Mo-0.35Nb-0.046C （质量分数/%）合金展现出优异的高温组织稳定性和力学性能(σYS=237MPa,σUTS=545MPa,δ=39%),有望作为超临界水冷堆核燃料包壳的候选材料。
关键词：燃料包壳;奥氏体不锈钢;310S;微合金化;相析出行为;力学性能;
