Hf对铁素体钢中辐照引起的晶间偏析的影响

1％Hf（质量分数）被注入E911钢中．利用250keV的Ni离子在300℃辐照含Hf和不含Hf的E911钢,以研究Hf的添加对铁素体／马氏体钢中由辐照引起的偏析的影响．结果表明,Hf的添加抑制了晶界上P原子的富集和Cr原子的贫化．讨论和评估了Hf对自由迁移的缺陷数量的影响,结合一个辐照引起的非平衡偏析（RIS）模型以预测Hf对P3Cr等元素的晶界偏析行为的作用．对预测结果和实验数据作了比较．     

铁素体钢中氢对材料辐照肿胀行为的影响

利用离子加速器将氢离子注入ＪＦＭＳ合金试样，在超高压电子显微镜下进行了电子辐照，对辐照空洞的形成过程进行原位观察，模拟研究了核反应生成的氢对材料辐照肿胀的影响。实验结果表明，注氢主要对照空洞的形核产生促进作用。并由此促进材料的辐照肿胀。在５７０Ｋ辐照时，氢的这一促进辐照空洞形核的作用尚不十分明显。随着辐照温度的升高其作用农渐增强，在６７０Ｋ辐照时，注氢可使辐照空洞的数密度增加一个数量级，材料的辐照     

新型抗辐照氧化物弥散强化（ODS）型铁素体不锈钢辐照损伤特性研究

研制了一种具有低肿用蒿强度的氧化物弥散强化型铁素体钢Ｆｅ－Ｃｒ－Ｗ－Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３，并对其抗辐照损伤行为进行了系统研究。电子辐照表明，Ｙ２Ｏ３弥散氧化物质点在所研究的辐照下是稳定的，在辐过程中形成ｂ＝ａ〈１００〉和ｂ＝ａ／２〈１１１〉两种类型的位错环。     

浅析HPB235钢中磷偏析形成开裂分层的原因

某集团公司第一轧钢厂在热轧HPB235钢线材时,钢坯轧至46 mm时出现贯穿直径且顺轧制方向(纵向)开裂分层缺陷,用宏观和显微分析分析了缺陷的成因。结果表明:在连铸钢坯中产生严重的磷偏析,在钢坯中心区域生成了较宽的铁素体带,在铁素体带上又分布着多条长条状硫化物,正是由于严重的磷元素偏析,出现鬼线组织,导致钢坯在热轧到一定尺寸时,在热轧压力下,发生贯穿直径并沿轧制方向的纵向开裂分层。     

应力诱导中子辐照奥氏体钢空洞的相场模拟

辐照空洞导致的辐照肿胀是堆芯长时服役奥氏体钢失效的重要原因。本文采用介观尺度的相场模型耦合辐照速率理论和微弹性理论,研究外加全局应力和局域位错应力场对奥氏体Fe-Cr合金辐照空洞组织的影响。外加应力作用下空洞形核的孕育期缩短,空洞长大加速,沿着外加应力方向空洞形貌被拉长为纺锤形;相比无外加应力下,外加应力作用使空洞平均尺寸更大,空洞数量减少。外加应力越大,空洞平均尺寸越大、数量越少、体积分数越大,形貌改变越显著。位错偶极子和位错阵列的弹性应力场吸引空位在其位错核周围择优形核长大,且与无位错作用相比,位错应力作用下空洞数量增多、平均半径减小,最终体积分数基本不受位错影响。对比外加应力和位错应力场作用,全局应力引起的肿胀较位错更为显著。本研究结果可启发堆芯奥氏体钢组织老化和性能衰退评估。     

电子辐照Fe-Cr-Ni奥氏体合金的空洞体胀与诱起晶界偏析的研究

本文用超高压电镜(HVEM)作为电子束源,研究了Fe-15％Cr-30％Ni合金电子辐照后,合金空洞体胀和诱起晶界偏析.实验结果证明:723K,最大剂量15dpa条件下,体胀量为0.62％.在晶界发生Cr贫化、Ni富化.随着辐照温度提高,晶界偏析程度增加,723K时Cr,Ni在晶界出现最大偏析峰,相应空洞体胀量也最大.结果表明,空洞形成和晶界偏析密切相关,本文提出了辐照诱起晶界偏析模型.     

Cu-Bi合金偏析的原子模拟 Ⅰ.饱和偏析

本文研究了不同含量的Bi偏析于Cu的∑=5B(210)/〔001〕对称倾转晶界的原子结构.本文发现最重要的结构效应,是不同原子位置的偏析能的强烈不均匀性,以及在晶界区形成二维有序合金结构.并发现1.25单层是饱和偏析浓度.     

国产压力容器材料辐照性能研究

压力容器是压水堆核电站全寿期不可更换的关键部件,是核电站安全与寿命的决定因素之一。在长期服役过程中,引起压力容器性能下降的最主要因素是长时间大剂量高能量中子的辐照。辐照将引起压力容器材料韧性降低、脆性升高,从而增加压力容器脆性断裂的潜在危险。因此,压力容器材料抗辐照脆化能力一直是该领域国内外关注的焦点之一。文章针对国产压力容器材料,开展了一定剂量水平（约3×10 19 n/cm 2,E≥1 MeV）的研究堆加速辐照考验,进行了辐照后材料力学性能测试分析,包括冲击性能,动态断裂韧性,以及疲劳性能。同时,将辐照后性能测试结果与辐照前进行对比,分析评价了国产压力容器材料的抗辐照性能。     

碳钢中磷的偏析对坑孔腐蚀的影响

选择五种具有不同冶金特点的碳钢,通过模拟蚀孔的闭塞腐蚀电池试验及室内挂片试验,研究了轧制钢板中磷偏析对坑孔腐蚀扩展的影响。结果表明,磷偏析是形成蚀坑内梯田状腐蚀形态的主要原因;磷偏析及较低的磷含量都加速蚀坑的发展;沿轧向延伸的磷偏析带及夹杂物导致了蚀坑沿平行板面方向的腐蚀扩展速度大于垂直方向的扩展速度。     

Fe—Cr—Mn（W,V）合金焊接热影响区的辐照损伤及诱发的晶界元素偏析

采用电子束辐照研究裂变－聚变混合反应堆预选结构材料Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｎ（Ｗ,Ｖ）合金的焊接热影响区（ＨＡＺ）组织损伤,测定损伤组织和晶界处的合金元素浓度变化。实验结果表明：低温下剂达１０ｄｐａ,合金奥氏体组织稳定,未发现空洞形成和第二相析出;然而在高温下,剂量达４．８ｄｐａ就明显出现低密度微小空洞,并出现晶界移植现象。其次,在低温下,晶界附近大尺寸溶质原子Ｃｒ和Ｍｎ贫化,而小尺寸原子Ｓｉ,Ｖ,Ｎｉ,Ｗ     

碳含量对含钼钢中磷、钼和碳晶界偏聚的影响

采用俄歇剥层分析测定了经 116 0℃淬火和 40 0～ 6 5 0℃回火的Fe 4Mo 0 1P C钢中磷、钼和碳的晶界偏聚。研究了碳含量对含钼钢中磷、钼和碳晶界偏聚的影响 ,以及碳和磷、碳和钼、磷和钼的交互作用。研究结果表明 ,在含钼钢中提高碳含量可降低在回火脆温度范围内磷的晶界偏聚 ,增加钼的晶界偏聚。碳的晶界偏聚随钢中碳含量的增加而增加。钼和碳、钼和磷具有晶界共偏聚行为 ,而碳和磷却产生相互排斥和 或占位竞争作用     

核反应堆压力容器用钢SA508-3CL锻件的显微组织

对210mm壁厚的反应堆压力容器模拟锻件的树枝状偏析和显微组织进行了研究.结果表明,在靠近内、外壁区域,树枝状偏析结构被充分锻碎;合金元素在树枝状骨架间存在着严重的偏析,骨架间Mo元素的浓度是骨架上的2～5倍;从模拟环锻件的外壁到心部,钢的显微组织经过了从马氏体→下贝氏体→上贝氏体→粒状贝氏体的变化;碳化物形态由均匀分布的球状、细小碳化物变成在晶粒和板条间界析出的粗大、条状碳化物.     

Role of Microstructural Constituents on Surface Crack Formation During Hot Rolling of Standard and Low Nickel Austenitic Stainless Steels

The effect of alloy segregation and delta (δ) ferrite contents on surface cracking of three standard (i.e. AISI 304L, AISI 310S and AISI 321) and two low nickel (i.e. LNi-1 and LNi-0.3) austenitic stainless steels (ASS) during hot rolling was investigated using optical microscopy (OM), automatic image analyzer, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and electron probe micro analyzer (EPMA). It was observed that the amount of δ-ferrite varied among different grades and also distributed heterogeneously across the width of the steel plates. In general, low nickel ASS showed higher amount of δ-ferrite compared to the standard ASS grades. The tendency to surface cracking during hot rolling gradually increased with increasing δ-ferrite content. Interestingly, carbon and nitrogen exerted maximum effect on δ-ferrite formation. The higher carbon and nitrogen content in the steel decreased δ-ferrite content. In addition, the segregation of Cu and Mn plays significant role in low nickel ASS and Ni-Cr in case of standard ASS has profound effect on surface cracking of the steel plates. A possible cause of surface crack formation/origination in steel plates during hot rolling was discussed.     

反应堆压力容器接管-安全端异种钢焊缝直射纵波超声检测方法

反应堆压力容器(RPV)接管-安全端对接接头属奥氏体-铁素体异种钢焊缝,因晶粒粗大的原因实施超声检测难度大。针对现有斜射纵波检测方法对面状缺陷检测能力不足的情况,结合焊缝具体结构特点提出了一种以安全端端面为探伤面的超声直射纵波检测方法。试验研究结果表明,该方法对垂直于焊缝表面的面状缺陷检测效果较好。该方法可与斜射纵波检测方法组合使用,在RPV制造阶段有推广应用价值。     

三种压力管道金属材料的流动加速腐蚀性能研究

建立一套温度、压力、流速可控的流动加速腐蚀试验装置,模拟某蒸汽冷凝水管线工况,对20钢、Q345R钢、304不锈钢三种材料进行了流动加速腐蚀试验,采用电化学测量方法得到三种钢的Tafel曲线．应用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对腐蚀产物膜的厚度、形貌与组分进行了分析．结果表明,相同工况条件下,腐蚀速度从大到小依次为20钢、Q345R钢、304不锈钢;20钢的腐蚀产物膜结构为球状;Q345R钢存在两种腐蚀产物膜结构,即网状结构和片状结构;304不锈钢腐蚀产物膜的结构为片状,有效的保护了基体材料．     

微量溶质元素在金属晶界的偏聚

溶质元素在金属晶界的偏聚可以分为两类，即平衡偏聚和非平衡偏聚。本文回顾了这两类偏聚现象及其机理，着重讨论分析了有重要工程用途的三类典型的晶界偏聚：硼在奥氏体晶界的两类偏聚的实验规律及对硼钢淬透性影响；磷在奥氏体晶界的平衡偏聚及对钢回火脆性的作用，钢中的其他合金元素对磷的偏聚的影响；硼在多种金属间化合物的偏聚及对这些金属间化合物塑性的影响及其机理。     

Characterization of the Trace Phosphorus Segregation and Mechanical Properties of Dual-Phase Steels

The segregation behavior of trace amount of phosphorus (P) and the mechanical properties of dual-phase (DP) steels have been systematically studied. The microstructure of DP steels is mainly composed of martensite, ferrite and nanoscale carbides. For the DP steels with different trace amounts of P (≤ 0.015 wt%), P has almost no effect on the mechanical properties. Atom probe technology (APT) analyses confirm that P segregation was only found at the precipitate/matrix interface. Moreover, the precipitates of (Ti, Mo) C are widely distributed in the ferrite, martensite and ferrite/martensite interface regions. The special segregation feature of P would not concentrate at specific regions such as ferrite/martensite interface and/or martensite lath interface, which reveals that trace amounts of P (≤ 0.015wt%) have almost no effect on the mechanical properties of DP steels. It is proved for the first time that the MC-type carbides of (Ti, Mo) C can reduce or eliminate the damage effect of P on the mechanical properties of steels, which provides a new way for the design of alloys to reduce P damage. This work will promote to increase the P content control standard in DP steels from 0.01 to 0.015 wt%, which will not change the mechanical properties, but greatly reduce the scrap rate and increase the energy efficiency of the manufacturing process.     

核反应堆压力容器锻件用SA508系列钢的比较和分析

从化学成分、力学性能、热力学平衡相转变、焊接性、淬透性和堆焊层裂纹敏感性等方面比较了核反应堆压力容器锻件用SA508系列钢,分析了合金元素对钢的力学性能、热力学平衡态析出相、碳当量(Ceq)、淬透指数(Df)和堆焊层裂纹敏感系数(PSR)的影响,为SA508不同级别钢冶炼时实控化学成分的选择和进一步认识SA508系列钢提供了参考。     

核电压力容器用SA-508-3-1钢的冶炼

针对核电压力容器用SA-508-3-1钢的组织与性能特点,分析出冶炼的难点,通过对冶炼工艺的深入研究,提出了采用EBT初炼—LF精炼—真空脱气—真空浇注的冶炼工艺方案,按该工艺方案成功冶炼浇注了核电SA-508-3-1钢锭。经过锻造及热处理等工序后,锻件性能达到核电压力容器锻件要求,并获得国家核安全局认证。     

400t级巨型钢锭偏析及夹杂物分布研究

主要分析400 t级巨型钢锭的偏析及夹杂物分布情况,对水口、冒口等典型部位取样做化学成分分析及夹杂物评级。通过分析发现冒口与水口端偏析现象比较明显,但偏析量相对较小,而S、O的残余含量特别低,A类夹杂物评级基本为0级,D类夹杂物评级≤0.5级,同时钢锭肩部属循环死角,夹杂物容易聚集,对于巨型钢锭或无损检测要求特别高的产品,建议将钢锭肩部切除掉,以提高产品质量。