隔磁片用304型奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢在核电站反应堆中有多种应用,其中之一是制作反应堆控制棒驱动机构中的隔磁片部件。制作隔磁片部件的奥氏体不锈钢,不仅要求材料具有良好的力学性能和抗腐蚀性能,还需要严格控制磁性能,使其尽量接近完全顺磁性。此外,还要求材料具有良好的热循环稳定性。隔磁片属于终身寿命性的构件,不允许因为发生任何的严重腐蚀而导致失效。针对这些性能要求,本课题组围绕优化材料制备工艺开展了研究工作。根据CRDM中的移动衔铁吸合及断开特性与隔磁片磁性关系的磁路计算及实验验证,明确了对隔磁片材料的磁性能要求。分析了用作隔磁片的奥氏体不锈钢合金弱铁磁性的原因并给出了成分及加工工艺方面的相应控制方法。在304型奥氏体不锈钢的允许成分范围内,研究了合金成分对力学性能的影响规律,并初步研究了合金抗腐蚀性能的变化规律。结合后续模拟工作环境条件下合金的抗腐蚀性能综合实验研究等工作,成功制备出一种综合性能优异的高性能304型奥氏体不锈钢隔磁片材料。     

方波电位脉冲法检测奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的实验研究

1 前言 晶间贫铬引起奥氏体不锈钢的晶间腐蚀和沿晶应力腐蚀,导致有关材料特别是核电设施的失效,故迫切需要有一种快速、非破坏性的定量检测技术及仪器,用于现场监测及评价奥氏体不锈钢的晶间腐蚀敏感性。1978年,Clarke等首先将电化学动电位再活化法(EPR)用作沸水堆(BWR)核电站中304及304L不锈钢管晶间腐蚀敏感性的     

304L和321不锈钢耐腐蚀性能研究

通过电化学和化学浸泡法分析了304L和321奥氏体不锈钢中厚板耐点腐蚀和晶间腐蚀性能。结果表明:304L击穿电位Eb较高,Eb-Ep较大,304L抗点腐蚀能力强于321,但是钝化膜破坏后修复能力要弱于321。晶间腐蚀浸泡试验中321晶界腐蚀较深,勾画出了完整的晶界,而304L不锈钢的晶界腐蚀总体上轻微,这看不到完整的晶界轮廓,这表明,304L在耐晶间腐蚀领域使用时可代替321不锈钢。     

304L不锈钢在稀硝酸环境下的腐蚀研究

采用腐蚀挂片实验对304L奥氏体不锈钢在80～135℃下2%～20%(质量分数)硝酸溶液环境中的腐蚀行为进行评价,并结合扫描电镜和金相显微镜分别对金属试样表面的微观腐蚀形貌和晶间腐蚀深度进行分析。结果表明,304L不锈钢的腐蚀速率随着温度的升高或硝酸浓度的增大先是缓慢增大而后急剧增大,腐蚀类型逐渐由均匀腐蚀转变为晶间腐蚀;304L不锈钢在硝酸蒸汽中的腐蚀受温度和硝酸浓度的影响程度高于其在硝酸水溶液中的腐蚀,在硝酸蒸汽中更易发生晶间腐蚀,且蒸汽中的晶间腐蚀程度明显较水溶液中的严重;随着腐蚀的加剧,304L不锈钢表面出现了晶粒破碎和脱落,导致材料发生不同程度的腐蚀减薄,这表明表面晶粒强度明显变差,且与内部相邻晶粒间的结合力显著减弱。     

核反应堆压力容器低合金钢与奥氏体不锈钢异种金属焊接研究现状

核电反应堆压力容器是核电站的核心设备之一,其安全性和可靠性对核电站的运行至关重要。在压力容器的制造中,涉及到低合金钢与奥氏体不锈钢的异种金属焊接。针对该异种金属焊接接头存在的组织不均匀性、元素扩散、应力腐蚀裂纹等问题,从焊接填充材料的选择和优化、可能应用的焊接方法、焊后热处理及工艺控制等方向探讨了解决措施与发展方向。为提高此类接头质量和可靠性的研究提供参考,从而确保核电站的安全运行。     

耐腐蚀冲蚀的双相不锈钢研究与应用

由奥氏体和铁素体两相组成的双相不锈钢与单相不锈钢相比,具有强度高、韧性好、可焊性好、耐晶间腐蚀和应力腐蚀破裂性能优越等优点,在相关5-程应用领域具有广阔的应用前景.进一步优化双相不锈钢材料的化学成分、热处理工艺,以获得固溶组织中铁素体和奥氏体相约各占一半,并提高其抗冲蚀磨损性能,是双相不锈钢材料的重要研究工作和发展方向.     

典型不锈钢晶间腐蚀敏化温度的研究

用电化学动电位再活化（EPR）法、硫酸—硫酸铜法及扫描电镜研究了典型的202、304奥氏体不锈钢与409、430铁素体不锈钢在不同敏化温度下晶间腐蚀的敏感性。结果表明,奥氏体与铁素体不锈钢敏感温度区间不同,奥氏体不锈钢诱发晶间腐蚀的敏感温度约为650℃,铁素体不锈钢诱发晶间腐蚀的敏感温度约为950℃。研究结果为正确地评判不锈钢晶间腐蚀敏感性及优化生产工艺提供了科学依据。     

新型无磁奥氏体不锈钢的研究

通过中频感应炉熔炼合金,采用熔模铸造工艺制备了新型无磁奥氏体不锈钢试块。采用金相显微镜、X射线衍射仪、Instron5882万能材料试验机和振动试验磁强计等手段,分析了铸态和固溶态304奥氏体不锈钢的显微组织、力学性能和相对磁导率;然后以304奥氏体不锈钢为基材,通过调整Mn、Ni、Cu等主要合金元素的含量,制备出一种新型的铸态无磁奥氏体不锈钢。结果表明,经1 200℃固溶4h的304奥氏体不锈钢试样的相对磁导率为1.008 7,达到了无磁材料的要求(μr≤1.02),且力学性能优良;铸态新型无磁奥氏体不锈钢的相对磁导率为1.006 6,力学性能良好。     

核电用不锈钢双钨极氩弧焊接头组织与性能

针对核电站乏燃料不锈钢水池6 mm厚的304L不锈钢板材,采用高效双钨极氩弧焊工艺焊接试板,对双钨极氩弧焊接头进行拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相组织、铁素体含量、抗晶间腐蚀性能及粗晶区晶粒度评级等试验研究. 结果表明,采用双钨极氩弧焊焊接核级304L不锈钢材料,焊接接头综合性能良好;双热源的工艺虽然增加了热量,但金相组织仍为奥氏体和少量铁素体的典型形貌,铁素体含量在5% ~ 12%范围内,同时焊接接头粗晶区未发现明显的粗化现象,具备一定的抗热裂性能且保持了良好的塑韧性;晶间腐蚀试验未发现接头有敏化现象,表明该焊接接头耐腐蚀性能优良. 综上试验说明核电站不锈钢水池双钨极氩弧焊接头综合性能可靠.     

喷丸和退火对304不锈钢晶间腐蚀性能的影响

研究了喷丸和退火对304奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力的影响。实验结果表明,喷丸处理后试样的耐晶间腐蚀性能比原材料明显降低,腐蚀速度明显增加。经过退火处理后,材料的微观组织结构得到了优化,耐腐蚀性得到显著提高,且随着退火时间的延长,抗晶间腐蚀能力越好。