bet36体育网站

导航
本站首页 产品中心 新闻中心 成功案例 关于我们 联系我们
bet36体育网站-bet36体育网站app|首页!欢迎您 >成功案例

0321核电用奥氏体不锈钢的演化过程

作者:bet36体育网站已浏览: 118次 日期:2020-03-27

bet36体育网站不锈钢是一类合金钢,bet36体育网站能耐盐、酸、碱和大气等介质腐蚀,不锈钢性能差别较大。可按组织分类,例如奥氏体型等,组织状态由主元素及其含量确定。奥氏体不锈钢,意味着Cr18%,Ni含量8%,具有较好的性能,在核电行业应用广泛。奥氏体不锈钢具有良好的综合性能,是反应堆系统的重要用材。例如,压水堆的压力容器里衬堆焊层;快堆、重水堆的容器;快堆的元件包壳等。它们所用的钢种与常规不锈钢型号基本相同,例如304,316,321,347,310S等。

反应堆技术不断更新,对奥氏体不锈钢的研发也不断提出新的要求,以保障材料在服役环境中维持必要的完整性及尺寸稳定性。在奥氏体不锈钢发展过程中,其典型代表为18%Cr+8%Ni钢,该类钢钝化性能较好,其奥氏体相(γ)是介稳相。为提高其抗均匀腐蚀、应力腐蚀性能等,其改进型钢通常有以下几个改进方向和措施:①减少晶间腐蚀倾向:以18-8钢为基础,降C,或添加元素,如Ti、Nb、Mo等,防止晶界析出碳化物,特别是Cr23C6。例如304L,321(加Ti)、347(加Nb)、316(加Mo);②提高抗应力腐蚀能力:通过加N的方法。例如304NG(NG:核等级),316NG。③提高抗高温氧化能力:同时提高Cr和Ni含量,变为高级奥氏体不锈钢,或超级奥氏体不锈钢。例如,310S不锈钢。

310S不锈钢是铬镍不锈钢,具有奥氏体组织。美国牌号是310S,国内牌号是0Cr25Ni20。310不锈钢主要合金成分为20%Ni-25%Cr-55%Fe,比18-8型钢(如304、309、316)具有更高的Cr和Ni,310不锈钢的C水平一般为0.25%,核电常用的310不锈钢需控制碳含量约为0.08%,也称为310S不锈钢。加Nb的310S不锈钢,也称为HR3C。310系列不锈钢具有优于所有18-8不锈钢的综合性能,耐蚀性优异,高温氧化后在表面易形成保护性氧化膜,且具有较好的高温强度。

310S系列钢主要应用于改进型气冷堆(AGR)元件包壳,因为400℃以上的高温已经超过锆合金的使用极限;而快堆曾采用过的316不锈钢在这样高的温度下也已不具备所需的高温性能和抗蚀性能。在SCWR燃料包壳材料和堆芯结构材料研发中,310S系列不锈钢更是被选作最有希望的合金之一,具有与高温合金如镍基合金竞争的优势。因此,日本,中国和加拿大等国家都在对310S不锈钢在SCWR的应用可行性进行研究。因为,310S不锈钢与镍基合金相比,其镍含量低,具有更好的中子经济性;可使腐蚀产物迁移及引起的活化剂量比镍合金的低;比镍基合金的氦脆少;而且,因其常用于堆芯或辐照较多部位,辐照数据相对更多,已有研究和运行经验表明,310S系列不锈钢的辐照敏感性低,一般经过1021n·cm-2(约1.5dpa)辐照后才有明显的辐照效应。