铸造奥氏体不锈钢热老化OM原位拉伸SEM原位拉伸形变相界裂纹萌生断裂机理硕士论文

1、核电用铸造奥氏体不锈钢形变与断裂机理研究材料物理与化学， 2011， 硕士【摘要】 本文应用金相显微镜(OM)原位拉伸、扫描电镜(SEM)原位拉伸对国产静态铸造奥氏体不锈钢、国产离心铸造奥氏体不锈钢和法国产离心铸造奥氏体不锈钢的原始态,及热老化300h,3000h和10000h后的微型试样的塑性变形、裂纹萌生与扩展的动态过程进行了原位观察。在考虑到铸造方式和老化时间对材料形变和断裂行为的影响下,查明不同铸造方法生产的Z3CN20-09M铸造奥氏体不锈钢的形变和断裂机理,以期从微观角度对三种钢的性能做出评价,为实现核电站管道用钢国产化提供一定的理论依据,对提高核电站的安全,延长核电站的运营寿命提

2、供技术支持。先期薛玉婷、张琳琳等人的课题中对不同铸造奥氏体不锈钢的原始态,及热老化后的常规力学性能与热老化机理的研究表明,随着热老化时间的延长,三种铸造奥氏体不锈钢均有强度增大,塑性下降的趋势；其中铁素体相的硬度均增加,而奥氏体相的硬度几乎不变。室温下,热老化时间对国产钢管的强塑性影响显著,长时间热老化对法国钢管的强度影响显著。本课题则是在常规性能研究的基础上的更深入的微观机理研究与探讨。本课题对铸造奥氏体不锈钢的原始态,及热老化后的原位拉伸的OM与SEM的原位观察表明,三种钢受. 更多还原【Abstract】 For evaluating the performances of h

3、omebred static casting, homebred centrifugal casting and French-made centrifugal casting Z3CN20-09M austenitic stainless steels, providing technical support for improving the safety of nuclear power station and prolonging the nuclear power plant operation life, the mechanisms of plastic deformation

4、and fracture of Z3CN20-09M casting austenitic stainless steels treated at 400for 300h,3000h and 10000h were studied by in-situ tension under Optical Microscopy (OM. 更多还原 【关键词】 铸造奥氏体不锈钢； 热老化； OM原位拉伸； SEM原位拉伸； 形变； 相界； 裂纹萌生； 断裂机理； 【Key words】 casting austenitic stainless steel； thermal ageing； in-

5、situ tension under OM； in-situ tension under SEM； deformation； phase boundary； crack initiation； fracture mechanism； 摘要 3-5 Abstract 5-6 1 绪论 9-22 1.1 选题背景 9-11 1.2 核电用铸造奥氏体不锈钢的发展及性能特点 11-14 核电用奥氏体不锈钢的性能特点 11-12 铁素体形成机理及合金元素的作用 12-14 1.3 塑性变形与断裂机制的研究 14-18 塑性变形物理基础 14-15 界面的塑性变形与断裂机制 15-17 第二相对合金塑性变

6、形的影响 17-18 1.4 热老化对核电用铸造奥氏体不锈钢的常规力学性能影响的先期研究 18-20 1.5 本课题研究的目的及意义 20-21 1.6 本课题研究的主要内容 21-22 2 试验材料和方法 22-26 2.1 试验材料 22 2.2 试验方法及过程 22-26 加速热老化试验 22-23 原位拉伸动态观测试验 23-24 原位拉伸断口分析 24-26 3 铸造奥氏体不锈钢OM原位拉伸过程分析 26-61 3.1 国产静态铸造奥氏体不锈钢的动态形变过程 26-38 3.2 国产离心铸造奥氏体不锈钢的动态形变过程 38-50 3.3 法国产离心铸造奥氏体不锈钢的动态形变过程 50

7、-60 3.4 奥氏体相中的滑移线特征分析 60 3.5 小结 60-61 4 铸造奥氏体不锈钢SEM原位拉伸过程分析 61-83 4.1 国产静态铸造奥氏体不锈钢的形变与断裂 61-68 4.2 国产离心铸造奥氏体不锈钢的形变与断裂 68-74 4.3 法产离心铸造奥氏体不锈钢的形变与断裂 74-80 4.4 奥氏体相与铁素体相的形变特征差异分析 80-81 4.5 小结 81-83 5 铸造奥氏体不锈钢/相界上的形变与断裂 83-90 5.1 铸造方式对奥氏体不锈钢中相界面形变与断裂的影响 83-85 5.2 热老化时间对奥氏体不锈钢中相界面形变与断裂的影响 85-89 5.3 相界面方位对奥氏体不锈钢中相界面形变与