熱老化對鑄造雙相不銹鋼管道亞結構的影響

鑄造雙相不銹鋼因兼具奧氏體鋼和鐵素體鋼的優(yōu)點而廣泛用于制作核電站壓水堆一回路主冷卻劑管道、閥體和冷卻泵等壓力邊界部件。壓力邊界部件長期在反應堆冷卻劑運行溫度(一般為290～330℃)條件下工作，不銹鋼材料會產(chǎn)生熱老化脆化，并且隨著熱老化脆化程度的增加，引起臨界裂紋尺寸下降，進而威脅一回路壓力邊界的完整性和核電站的安全運行。為了對核電站正常運營提供指導，延長核電站壽命以及提高電站經(jīng)濟效益，有必要對鑄造雙相不銹鋼長時間熱老化的機理進行研究。

　　熱老化試樣取自法國產(chǎn)Z3CN20-09M鑄造雙相不銹鋼離心鑄造鋼管，主要化學成分(質(zhì)量分數(shù)，%)為：20.19Cr，8.92Ni，1.27Si，1.13Mn，0.21Mo，0.094Cu，0.044Co，0.031N，0.014S，0.023P。將試樣在井式回火爐中進行400℃恒溫加速熱老化試驗，持續(xù)加熱時間分別為1000h和3000h，然后觀察組織，并進行透射電鏡分析，以研究鑄造雙相不銹鋼在原始態(tài)下和不同熱老化時間下亞結構的變化情況。

　　Z3CN20-09M鑄造雙相不銹鋼在原始態(tài)及各熱老化時間下組織的基體均為奧氏體，鐵素體在基體中也都呈現(xiàn)不連續(xù)的島狀、花邊狀和條帶狀分布。并且熱老化時間的延長對金相組織形態(tài)基本不產(chǎn)生影響。隨著熱老化時間的延長，基體中的位錯密度降低，數(shù)量也明顯減少，長時間熱老化后位錯上有細小的沉淀物出現(xiàn)，并且在相界及晶界處有析出物產(chǎn)生。老化3000h后，鐵素體中存在調(diào)幅分解現(xiàn)象。