织构对锆合金内压蠕变性能的影响

研究了两种组织形貌相似的锆合金M5TM和N36锆合金核燃料包壳管材的内压蠕变性能,利用X射线衍射仪分析了它们的织构,根据试验数据分析了试验应力水平对蠕变机理的影响,提出用合金在试验条件下的屈服应力作为规一化值建立蠕变速率-规一化应力关系曲线,该法更能够体现合金织构对内压蠕变行为的影响,尤其是蠕变幂函数规律失效的临界转变应力水平。

HR3C钢内压蠕变试验后显微组织与力学性能试验研究

研究了HR3C钢管试样在不同内压蠕变试验时间下显微组织和力学性能的变化,分析了HR3C钢析出相对力学性能的影响.结果表明:内压蠕变试验后,HR3C钢管试样晶内和晶界上均析出弥散分布的NbCrN相,此外M23C6碳化物在晶界形成连续链状分布,并随着试验时间的延长发生聚集和粗化,M23C6碳化物在晶内析出弥散分布的方形颗粒,在孪晶界以长板状析出;弥散分布的NbCrN相和M23C6碳化物以及晶界连续分布的M23C6碳化物产生弥散强化和晶界强化,导致内压蠕变试验后HR3C钢的强度和硬度均明显增大,随着试验时间的延长,不断聚集的M23C6碳化物弱化了晶界强化效果,使得HR3C钢抗拉强度略有下降;内压蠕变试验后,晶界连续分布的M23C6碳化物导致HR3C钢室温下冲击吸收功和断后伸长率明显减小.

T92钢内压蠕变试验组织性能老化规律

采用自行设计制造的内压蠕变试验系统,对T92钢管进行内压蠕变中断试验,试验条件为600℃、59 MPa内压(折算环向应力为130 MPa),试验时间分别为5 000.0、12 776.5、18 659.5、24 042.5h(爆破);对内压蠕变T92钢管进行硬度、室温冲击和拉伸等力学性能测试;同时利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜对材料的微观组织进行了研究。结果表明:随着蠕变寿命消耗增加,T92钢管冲击吸收能量和硬度均在蠕变初期快速下降,随后下降速率明显趋缓,室温抗拉强度和规定塑性延伸强度则直线下降;分析认为T92钢管力学性能劣化的主要原因为Laves相的析出和快速粗化。室温抗拉强度、规定塑性延伸强度、马氏体板条宽度、Laves相的尺寸与蠕变寿命消耗紧密相关,故可作为T92钢老化状态评估的关键指标。

铌含量对Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能的影响

采用内部气体介质对管状样品施加双向载荷对铌含量分别为3%及6%(质量分数,下同)的国产Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能进行研究。结果表明,随着溶质原子铌含量的增加,Mo-Nb合金单晶的抗内压蠕变性能增强,稳态蠕变速率及对应力的敏感性降低。随着铌含量的增加,铌的固溶强化作用明显增强,在Mo-Nb合金单晶中形成了更多的位错多边结构使得富铌析出物形状发生变化。这些因素都使得钼基体原子的扩散受到更加明显的阻碍,Mo-Nb合金单晶高温抗内压蠕变性能更加优越。

锆合金包壳在不同温度和应力条件下的蠕变性能研究

锆合金包壳管具有耐高温、抗腐蚀、中子吸收率低及高温力学性能良好等优点,已被广泛应用于核领域反应堆堆芯包壳层结构。然而,在长时间受高温、载荷和中子辐照的服役条件下,锆合金包壳管会发生蠕变,严重影响其服役安全性。研究锆合金管材的蠕变性能,对保证核反应堆的有效运行意义重大。针对该问题,对6种锆管(编号为A、B、C、E、G和H)在3种温度(350℃、375℃和400℃)和3种应力(100 MPa、130 MPa和170 MPa)条件下开展5000 h内压蠕变试验。结果表明:随着试验温度的升高,锆合金管的周向变形量不断增加;在9个试验条件下,低应力下管材的蠕变性能排序为C>A>G>H>B>E,高应力下管材的蠕变性能排序为A>C>G>H>B>E;当尺寸一致时,6种材料的蠕变性能排序为C>A>G>H>B>E。

ODS-FeCrAl合金管材内压爆破、蠕变及疲劳性能的研究

采用透射电子显微镜、内压爆破、内压蠕变及内压疲劳试验机等研究了氧化物弥散强化(ODS)FeCrAl合金管材显微结构、内压爆破、内压蠕变及内压疲劳性能。结果表明,ODS-FeCrAl合金管材基体中弥散分布大量的纳米第二相颗粒,平均直径约为8.76 nm,体积数密度为6.8×10^(22) m^(–3)。ODS-FeCrAl合金管材室温爆破强度高达1158 MPa;随着温度的升高,内压爆破强度逐渐下降;1000℃时,ODS-FeCrAl合金管材未丧失承压能力,爆破强度为81 MPa。350℃/30 MPa试验条件下,ODS-FeCrAl合金管材表现出优异的抗内压蠕变性能,蠕变变形量为0.09%。350℃下疲劳峰值加载压力低于30 MPa时,ODS-FeCrAl合金管材1000000次循环加载未出现疲劳失效。ODS-FeCrAl合金管材具有优异的爆破、抗内压蠕变和疲劳性能。