抗压容器钢在模拟工业码头大气环境下的腐蚀行为研究

为探究抗压容器钢在模拟工业码头大气环境下的腐蚀行为,利用失重分析、EDS、XRD和电化学方法研究了不同模拟加速试验周期下抗压容器钢Q235和16MnNiVR钢的腐蚀行为。结果表明:抗压容器钢Q235和16MnNiVR钢在模拟工业海洋大气环境试验中,其腐蚀速率先呈现上升趋势,随着锈层由疏松逐渐变致密,腐蚀速率会发生不同程度地下降。在此加速试验下2种钢的腐蚀产物化学性质一致,所发生的腐蚀行为差异是由金属基材表面腐蚀产物致密性所致,在东南沿海工业海洋大气环境腐蚀因子作用下,16MnNiVR钢的耐蚀性可达到Q235钢的1.6倍。

安钢中温压力容器钢15CrMoR开发

采用冶炼、真空精炼及高效化连铸获得洁净度高的钢水和质量优良的压力容器钢15CrMoR铸坯;经炉卷机组轧制、热处理机组正火加回火处理,15CrMoR成品钢板各项力学性能和工艺性能均较稳定,满足GB/T 713-2014标准要求。热轧态钢板组织为铁素体、珠光体和少量贝氏体,经正火加回火处理后,成品钢板高温拉伸强度富裕40~70 MPa,组织为铁素体加珠光体,高温性能优良。

板坯容器钢生产工艺优化实践

为改善板坯含铝钢生产质量稳定性,以板坯容器钢作为典型钢种进行工艺优化分析,通过铁水及脱氧剂等入炉原料的优化选用、精炼顶渣优化处理以及容器钢铝含量的稳定控制等工艺措施着手控制,实现了容器钢生产质量事故的有效降低,稳定了容器钢钢水质量,提升了容器钢品牌效益。

利用反向有限元方法测定高能重离子辐照反应堆压力容器钢的本构关系

为获得离子辐照样品的本构关系,采用高能重离子结合能量衰减装置在A508-3钢样品中产生厚度53μm的准均匀损伤层,通过单轴拉伸实验获得未辐照钢的本构关系.利用小冲杆装置对直径3 mm的圆片状辐照样品进行测试获得样品的载荷-位移曲线(LDC).根据未辐照钢的本构关系构造一系列辐照层的本构关系并进行批量有限元模拟,得到对应的LDC.通过对比有限元模拟获得的LDC和小冲杆实验测试结果,获得材料辐照层的本构关系.采用纳米压痕实验验证了反向有限元计算得到的辐照硬化结果.

12Cr2Mo1R压力容器钢动态CCT曲线研究

在Gleeble-1500热模拟机上利用热膨胀法测定了12Cr2Mo1R压力容器钢的动态连续冷却转变(CCT)曲线,观察和分析了不同冷却速度下的相变和组织,绘制了实验钢种的动态CCT曲线。实验结果表明,奥氏体变形后,铁素体和珠光体转变区向左上方移动,贝氏体转变温度降低,马氏体转变开始温度降低.

连续球压痕法测试压力容器钢力学性能的研究

为探讨材料力学性能无损测试的新方法,分析研究了连续球压痕试验测试材料力学性能的原理,并以压力容器用钢15CrMoR,Q245R,Q345R等3种钢板为研究对象,采用连续球压痕试验与常规拉伸试验相比较的方法,测试了屈服强度、抗拉强度等力学性能,深入开展了连续球压痕试验与常规拉伸试验所测试力学性能的比对分析工作。比对结果表明了连续球压痕试验在测试压力容器用钢力学性能方面的可行性、可靠性与准确性,证明连续球压痕试验法可以应用于工程中部分材料力学性能的无损检测。

两相区热处理对Q345R压力容器钢带状组织的影响

Q345R压力容器钢调质处理后的带状组织缺陷是导致Q345R钢氢致开裂(HIC)的主要原因之一。试验发现,在常规的调质热处理的基础上,增加两相区正火热处理可以改善Q345R压力容器钢中带状组织。当两相区正火温度从740℃增加至780℃时,带状组织逐渐消除,Q345R钢组织转变为块状铁素体和针状铁素体。当正火温度从780℃增加至800℃后,增加了带状组织数量,消减效果降低,组织由针状铁素体+块状铁素体转变为针状铁素体+块状铁素体+少量马氏体。在40 mm厚Q345R钢板淬火、高温回火两段热处理中间增加两相区正火热处理,钢带状组织明显由3.5B级降为0.5B级,且力学性能能够满足标准要求。因此,采用两相区正火工艺可以在获得高强度高韧力学性能的同时,有效改善Q345R钢调质热处理带状组织。

中温压力容器钢12CrMo的高温塑性研究

通过热模拟试验对中温压力容器钢12CrMo连铸坯的高温塑性进行研究。在不同的变形温度下采用10-3s-1的应变速率对试样进行拉伸变形,测量拉伸断口的面缩率,并对拉伸断口的显微组织和析出物进行分析。结果表明,当变形温度高于900℃时,试样在拉伸过程中发生动态再结晶,其面缩率大于85%,表现出优良的高温塑性;当变形温度为850℃时,有大量细小的AlN在12CrMo钢中弥散析出,其尺寸约为10 nm;当变形温度降至800℃时,大量的先共析铁素体沿奥氏体晶界析出,形成网状结构,试样面缩率降至36%,12CrMo钢的高温塑性显著下降。

含镍低温压力容器钢的静态CCT曲线研究

使用Formaster-FП相变仪测定了一种5%Ni低温压力容器钢在不同冷却速度条件下的膨胀量随温度的变化曲线,测得临界相变点为A_(c1)=640℃,A_(c3)=753℃。结合膨胀量曲线和金相组织,利用Origin软件绘制了该钢种的过冷奥氏体连续冷却转变曲线。结果表明,在奥氏体连续冷却转变过程中,冷速速率为0.2℃/s时,扩散型的多边形铁素体相变明显被促进。随着冷速的增大,多边形铁素体相变减少,临界相变温度降低,贝氏体相变量增加。当冷速继续增大达到5℃/s时,高温奥氏体快速通过高温相变区,在低温区转变成马氏体。

核压力容器钢冲击断口剪切面积百分比的估算方法

在核压力容器钢的中子辐照脆化评价中，断口剪切面积百分比是一个重要的参数。但此参数不易直接测量，对于辐照后的放射性试样其测量更加困难。本文采用 Charpy- V示波冲击试验，并根据计算机采集得到的完整记录冲击过程的载荷-位移曲线，即可确定相应的载荷特征值，同时估算出断口剪切面积百分比。该估算方法用于计算核压力容器钢因中子辐照引起的脆性转变温度的变化值，其计算结果较为准确且计算方法也简便，现已成功地应用于大亚湾核电站压力容器的辐照监督试验。

抗酸压力容器钢SA516Gr60连铸坯质量研究

对抗酸压力容器钢SA516Gr60连铸工艺参数进行优化,并采用化学成分分析、金相显微镜、SEM观察及EDS分析研究了铸坯厚度方向化学成分、微观组织、二次枝晶臂间距和夹杂物形态、尺寸、数量的变化规律.研究表明:通过对连铸工艺的优化,SA516Gr60铸坯成分偏析在允许范围之内,二次枝晶臂间距较小,铸坯质量较好.夹杂物80%以上都是Al-Mg-Ca-S-O系复相夹杂物,尺寸较小呈球形,表面平滑致密,不易萌生裂纹.提高压力容器钢铸坯的质量,减轻偏析和控制夹杂物水平,有助于提高钢板抗HIC性能.

热处理对16MnDR低温压力容器钢板组织和性能的影响

试验探讨了16MnDR低温压力容器钢的热处理工艺对力学性能和微观组织结构的影响。结果表明,对热轧状态的16MnDR低温压力容器钢进行热处理,可以细化晶粒和改善组织,提高综合力学性能。910℃正火及910℃正火+620℃回火处理均可以得到比较理想的低温韧性,金相组织为均匀的铁素体+珠光体,断口形貌以低温冲击韧性较好的等轴韧窝为主。

反应堆压力容器钢中溶质元素空位型扩散机理研究

辐照或热老化导致元素偏析和沉淀析出是反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)钢性能退化的主要影响因素,点缺陷与合金/杂质元素结合与扩散是引起元素偏析和沉淀析出的主要原因。本文利用分子动力学方法研究了反应堆压力容器钢中几种主要合金/杂质元素(Cu、Ni、Mn、P)的空位型扩散机理。研究了空位与合金/杂质元素的结合性能;基于多频模型计算了合金/杂质元素的空位风参数和扩散系数。通过计算发现,Cu、P与第1近邻、第2近邻空位均具有较大的结合能,Ni与第2近邻空位具有较大的结合能;溶质元素的空位风均随着温度的升高而增大,表明在高温下合金/杂质元素均倾向通过与空位互换位置而扩散。

微合金非调质压力容器钢的研究进展

通过对国外压力容器用钢牌号及相关标准研究情况的分析,结合国内压力容器钢的研究、生产现状提出在节约能源和降低消耗基础上研制生产高强度级别压力容器钢的思路,充分发挥微合金化(Micro alloying)成分设计和利用热机械控制轧制(Thermo Mechanical Control Process简称TMCP)优势可生产出高强度压力容器用钢,实现降低能源消耗、减少污染和节约成本获得等同或高于调质处理的优质性能的钢材。

低温压力容器钢回火过程组织转变规律

以07MnNiMoVDR钢为研究对象,通过热膨胀试验、TEM检测相结合的方法,研究其回火过程中各回火温度区间中组织转变和碳化物析出的变化规律.结果表明:300℃回火时,残余奥氏体分解,片状θ-碳化物位于仍具有较高位错密度的α相板条之间;650℃回火时,α相除回复外,部分α相还发生了再结晶,析出物分布于已回复的板条之间以及再结晶晶界上.

用柔度变化率法计算核电站压力容器钢动态断裂韧性

核压力容器是压水堆核电站的关键设备,其所用钢材经受严重的中子辐照作用后会引起脆化,因此核压力容器用钢的韧性和脆性断裂抗力是反应堆安全运行的重要考核依据。因为核压力容器钢的K_(IC)比K_(Id)和K_(Ia)都大,考虑到压力容器受到动载荷和材料性能恶化等因素而萌生裂纹,所以设计上采用K_(IC)、K_(Id)和K_(Ia)中的最低点作为设计韧性指标,即用ASME附录G中的参考断裂韧性K_(IR)与T—RT_(NDT)曲线作为防止脆断依据,此曲线是A533.B1、A508.2和A508.3三种钢的K_(IC)、K_(Id)和K_(Ia)与温度关系的下包络线。由此可知,核压力容器钢的动态断裂韧性是反应堆安全设计和寿命评定、事故分析的关键数据之一。

化学成分以及辐照条件对压力容器钢中子辐照损伤的影响

在核电站反应堆中,压力容器作为压水堆的第二道安全屏障,在压水堆安全运行和防止核泄漏方面发挥着极为重要的作用。反应堆内的中子辐照会引起压力容器钢微观结构的变化,进而降低其力学性能,影响核反应堆的安全。总结了中子辐照下压力容器钢及其模型合金中形成的缺陷,并进一步综述了化学成分和中子辐照条件,包括铜、镍、磷、锰、硅和铬等元素,中子注量以及中子注量率等参数对压力容器钢中子辐照损伤的影响。

压力容器钢及其焊接接头高速冲击韧性研究

在自行设计的高速冲击韧性测试系统上 ,采用预制疲劳裂纹的标准Charpy冲击试样 ,测试了常用压力容器钢I6MnR及其焊接接头的动态冲击韧性 ,研究了高加载速率条件下材料的断裂韧性特征 ,分析了加载速度、接头匹配性质和试验温度对动态冲击韧性的影响。研究结果表明 :焊缝金属对冲击加载速度最敏感 ,热影响区次之 ;

管线钢和容器钢的氢诱发裂纹

本文简述了含硫化氢油气田上管线钢和容器钢的 HIC现象及其破裂事故 ,影响HIC的因素 ,控制 HIC的措施和评价 HIC的方法。大量的研究和实践表明 ,HIC作为一组平行于轧制面的面缺陷存在于钢中 ,对钢材的常规强度指标影响不大 ,但使钢材的脆性倾向增大。HIC和 SSC是两类基本互不相关的开裂 ,对 H2 S环境断裂而言 ,具有决定意义的是材料的SSC敏感性。因此 ,通常认为具有良好的抗 SSC钢构件夹带 HIC运行不失安全。但对 SSC敏感钢构件 ,HIC往往是 SSC的起裂源。于是 ,随着管线钢和容器钢强度的增高 ,SSC敏感性增大的同时 。

316L/16MnR不锈钢与容器钢爆炸复合板性能

针对316L/16MnR不锈钢与容器钢爆炸复合板,选取合理的爆炸焊接参数,对其性能进行系统的试验研究.研究表明,复合板在爆炸复合及正火状态下的界面结合率、界面剪切强度、界面粘结强度、拉伸、冷弯、冲击、扭转、硬度、金相、晶间腐蚀及对接接头的组织和性能等,均获得了满意的效果.热处理后复合钢板的各项技术指标均超过了美国、日本、德国等各国国家标准所规定的指标要求,可用于制造工业领域中的压力容器等设备.