硅对CLAM钢微观组织与力学性能的影响.pdfVIP

第28卷增2 冶金分析 V01．28．Suppl．2 2008年l2月 Analysis Noverset，Z008 Metallurgical 文章编号：1000--7571(2008)增2—1356—04 硅对CLAM钢微观组织和力学性能的影响 何西扣n，乔建生2，朱衍勇h2，万发荣1 (1．钢铁研究总院，北京 100083) 100081，2．北京科技大学，北京 摘要：本文研究了舍金元素Si的添加对CLAM钢辐熙前力学性能和微观结构的影响。实 验表明，添加了0．2％Si的CLAM钢，显微硬度、屈服强度和抗拉强度明显提高，韧性没有明 显变化。利用光学显微镜观察，两种CLAM钢均为保持板条马氏体位向的回火索氏体组织， 在未添加Si的钢中，组织中的板条状的马民体位向更加清晰，并且有一定量的粒状铁素体存 在。Si的添加细化了CLAM钢的奥氏体晶粒，导致了CLAM钢的力学性能有一定的提高。 关键词：CLAM钢；硅；微观组织；显微硬度；拉伸性能 中图分类号：TL61．3 文献标识码：A 低活化铁素体／马氏体钢(RAFM钢)由于具别很大，且未见有关Si成分设计思路以及其对 有低的热膨胀系数、高的热导率、良好的高温力学 RAFM钢性能影响的报道。本研究组赵飞博士 性能、优良的抗肿胀和抗辐照性能，而成为未来 等曾就Si对CLAM钢的电子辐照行为影响进行 DEMO聚变示范堆和聚变动力堆的首选候选第过研究H]，研究表明Si的添加能显著提高CLAM 一壁和包层结构材料。起初研究用于核聚变反应 钢的抗辐照肿胀能力。因而，我们有必要研究添 堆的钢种是铁素体马氏体钢，主要是Fe-Cr-Mo 加合金元素硅对CLAM钢辐照前性能的影响。 钢，这种钢中含有Mo、Nb和Ni元素，在聚变环 众所周知，硅溶人固溶体中可以引入晶格畸变，能 境下会产生较强的感生放射性，且放射性核素的 轻微增加马氏体硬度和回火后硬度。硅是强铁素 半衰期较长，不利于器件的更换和处理。采用 体形成元素．还促进Laves相形成，使韧性降低， w、V、Ta替代其中的Mo、Nb、Ni可显著降低材但是对蠕变断裂强度的影响不大。通过对比现有 料的感生放射性，且不会降低合金的力学性能。 的几种RAFM钢发现，硅的含量多少对强度有一 自20世纪80年代国际上就开始对RAFM钢进定影响，因此，本文将重点研究合金元素硅对 行广泛的研究，并取得了很大进展D-33，如EU—CLAM钢辐照前组织和力学性能的影响。 ROFER97，F82H，JLF一1和9Cr--2WVTa等的 1 实验部分 发展。为了赶上国际聚变能源研究发展的步伐， CLAM钢采用高纯原材料，经真空感应加热 特别是作为国际热核试验反应堆(International Thermo-nuclearReactor，ITER)的熔炼炉炼制。熔炼得到的铸锭化学成分测试在国 Experimental 主要参与国之一，迫切需要研制具有自主知识产 家钢铁材料测试中心进行，结果见表1。所获5 权的聚变反应堆第一壁和包层材料。近几年，在 kg铸锭在l 中国科学院等离子体研究所、中国原子能科学研 的棒材，切割成小块后进行热处理。其工艺为；980 究院以及北京科技大学等单位的合作下设计出了 ℃／30rain奥氏体化处理后水淬+760℃／90min CLAM钢，