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中国低活化马氏体钢在液态Pb-Bi中的脆化现象

来源期刊:金属学报2017年第5期

论文作者:杨旭 廖波 刘坚 严伟 单以银 肖福仁 杨柯

文章页码:513 - 523

关键词:CLAM钢;液态金属脆化;Pb-Bi共晶;温度;应变速率;

摘    要:为了评价反应堆候选结构材料与液态金属的相容性,针对低活化马氏体钢在液态Pb-Bi共晶中的拉伸脆化现象,采用2种拉伸速率的拉伸实验,研究了中国低活化马氏体钢(CLAM)在200500℃范围内的Ar气和液态Pb-Bi共晶环境中的拉伸断裂行为。结果表明,在Ar气环境中拉伸时,CLAM钢均为韧性断裂;而在液态Pb-Bi共晶环境中拉伸时,在300450℃下会出现脆性断裂现象。在300450℃脆化温度区间内试样强度变化不大,但总延伸率显著降低,出现"韧谷"现象。然而拉伸温度在低于或高于脆化温度区间时,脆断现象消失,总延伸率回复到与对比试样相同水平。在更低的拉伸速率下,CLAM钢发生"韧谷"现象的温度区间明显扩大,表明拉伸速率对CLAM钢在液态Pb-Bi共晶中的脆化也有影响。经低温回火硬化后,CLAM钢在液态PbBi共晶中出现拉伸脆化现象是由于液态Pb-Bi接触裂纹尖端后造成表面能降低,进而降低临界解理应力而发生脆性断裂。

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中国低活化马氏体钢在液态Pb-Bi中的脆化现象

杨旭1,2,廖波1,刘坚2,严伟2,单以银2,肖福仁1,杨柯2

1. 燕山大学材料科学与工程学院2. 中国科学院金属研究所

摘 要:为了评价反应堆候选结构材料与液态金属的相容性,针对低活化马氏体钢在液态Pb-Bi共晶中的拉伸脆化现象,采用2种拉伸速率的拉伸实验,研究了中国低活化马氏体钢(CLAM)在200500℃范围内的Ar气和液态Pb-Bi共晶环境中的拉伸断裂行为。结果表明,在Ar气环境中拉伸时,CLAM钢均为韧性断裂;而在液态Pb-Bi共晶环境中拉伸时,在300450℃下会出现脆性断裂现象。在300450℃脆化温度区间内试样强度变化不大,但总延伸率显著降低,出现"韧谷"现象。然而拉伸温度在低于或高于脆化温度区间时,脆断现象消失,总延伸率回复到与对比试样相同水平。在更低的拉伸速率下,CLAM钢发生"韧谷"现象的温度区间明显扩大,表明拉伸速率对CLAM钢在液态Pb-Bi共晶中的脆化也有影响。经低温回火硬化后,CLAM钢在液态PbBi共晶中出现拉伸脆化现象是由于液态Pb-Bi接触裂纹尖端后造成表面能降低,进而降低临界解理应力而发生脆性断裂。

关键词:CLAM钢;液态金属脆化;Pb-Bi共晶;温度;应变速率;

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