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题名: 氧化物弥散强化CLF-1不锈钢的微观组织及力学性能
作者: 王文涛;  刘实;  李依依
出版日期: 2013
会议日期: 2013
摘要: 低活化铁素体/马氏体(Reduced Activation Ferritic/Martensitic,RAFM)钢由于其较低的热膨胀系数、高的热导率、优良的抗辐照肿胀和抗辐照脆性能力而被作为聚变反应堆的包壳材料广泛研究,为提高其高温强度,以满足反应堆使用条件,通常采用氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthening,ODS)方法进一步研究。中国核工业西南物理研究院与沈阳金属研究所等多家单位联合开发出的低活化铁素体/马氏体钢,命名为CLF-1钢。近年来,对CLF-1钢的研究,包括材料成分、热加工热处理工艺优化、材料微观组织及性能评价及大型铸锭的熔炼等都取得了很大进展。本文利用机械合金化方法制取了Y203弥散强化的CLF-1钢,并对热处理工艺优化、微观组织、析出相等进行了探讨。用真空感应熔炼的CLF-1钢,经氮气雾化、添加Y2O3高能球磨、热等静压后,得到相对密度99%的ODS钢,透射电镜图片和能谱数据显示,ODS钢中弥散分布着大量尺寸不一的钇的氧化物。对热等静压后样品进行正火和回火,对正火温度和回火温度不同的几组样品进行显微组织观察及维式硬度测试,热处理后样品均为回火马氏体组织,正火温度为1150℃时晶粒长大趋势最为明显,1100℃时晶粒尺寸最均匀。回火温度对显微组织影响不大,但回火温度超过2h后,维式硬度明显下降。最终确定最优热处理工艺为1100℃正火30min,750℃回火2h。对热处理后样品进行拉伸试验,分别测试其在室温,200℃,400℃,600℃的拉伸性能。材料抗拉强度随着温度的升高而降低,600℃时下降比较明显,尽管如此,600℃时抗拉强度还是达到了405MPa,同时具有18.5%的延伸率。通过透射电镜照片可以看到热处理后样品中弥散分布的氧化钇颗粒和因球磨而产生的位错,氧化物颗粒尺寸不均匀,100nm左右的大颗粒倾向于沿晶界分布,而较小的颗粒则在晶内和位错处分布。对机械合金化参数的进一步研究还有待进行,以使含钇氧化物更加弥散、细小、均匀,机械合金化的效果更加明显,材料的高温性能得到进一步的提升。
会议名称: 第十二届全国核靶技术学术交流会
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王文涛,刘实,李依依. 氧化物弥散强化clf-1不锈钢的微观组织及力学性能[C].2013,26-27.
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