高温退火温度对ODS-316L钢微观组织的影响

氧化物弥散强化316L（ODS-316L）钢作为第4代核裂变反应堆候选高温结构材料之一,其热处理工艺将影响基体中纳米析出相的状态。本文采用机械合金化-放电等离子体烧结工艺制备了ODS-316L钢,研究了两种温度的高温退火处理对ODS-316L钢微观组织的影响。结果表明：经1 100 ℃/1 h退火后,ODS-316L样品中部分长大为微米晶的晶界处出现了百纳米尺寸的Si—O析出相;而经1 150 ℃/1 h退火后,ODS-316L样品中纳米晶几乎全部长大为微米晶,除粗化的Si—O析出相外,晶界处还出现了部分百纳米尺寸的Y—Si—O与Ti—O析出相。纳米晶的长大改善了材料的塑性,但在晶界或三叉晶界处粗化的析出相则破坏了材料的拉伸失稳特征。     

球磨时间和退火温度对氧化物弥散强化合金粉末结构的影响

为了研究铁基氧化物弥散强化(ODS)合金粉末中氧化物的结构演变过程与规律，采用行星式球磨机制备了高Y₂O₃含量的粉末，并在400～1 200℃范围内退火1 h,利用XRD、SEM和TEM研究了球磨和退火后粉末的结构变化。结果表明，球磨前期粉末尺寸较大，内部缺陷较多，球磨至48 h时，粉末粒径主要分布在5μm以下，Fe晶粒细化至约20 nm, Y₂O₃与基体均匀分布，且在球磨过程中出现了少量的Y₂Ti₂O₇相。针对不同退火温度的研究结果显示，退火温度在600℃时开始析出YTiO₃相，在1 000℃时开始析出Y₂Ti₂O₇相，随着退火温度升高，氧化物逐渐扩散至粉末表层，退火温度超过1 000℃时粉末内部Y-Ti-O相比例减少较为明显。ODS粉末的微观结构分析及相关结论可为制备高性能核反应堆结构材料提供一定的借鉴与参考。