316Ti不锈钢环境敏感断裂起裂时间研究.pdfVIP

　第33卷第2期 原 子 能 科 学 技 术 V o l33,N o 2 　1999年3月 A tom ic Energy Science and T echno logy M ar 1999 316T i 不锈钢环境敏感断裂起裂时间研究 张平柱　刘兴华　胡石林　张伟国 ( 中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所, 北京, 102413) 采用慢应变速率(SSR T ) 和恒载荷(CL T ) 试验方法, 研究在压水堆(PW R ) 一次侧工况下氯离 子浓度、氧浓度、加载应力和应变速率对 PW R 压力边界材料 316T i 不锈钢环境促进起裂时间的影 响。试验结果表明: 起裂时间 的对数 与载荷 的对数 和 - 浓度的对数 ( - ) 皆呈良 lg lg C l lg C l 好的线性关系; 产生应力腐蚀破裂(SCC) 的阈值应力与C l- 浓度和应变速率有关, 随着C l- 浓度和 应变速率的提高, 阈值应力降低。 关键词　316T i 不锈钢　慢应变速率　恒载荷　环境促进起裂 中图法分类号　TL 341　TL 3756 压水堆核电站压力边界材料 316T i 不锈钢的环境敏感断裂是核电站结构材料环境失效研 [ 1 ] 2- - 究的重要课题。316 不锈钢环境失效的基础研究和实际失效分析 证实: 在含有 4 、 、 T i SO C l B r- 等酸根离子的氧化性介质中服役的不锈钢容易诱发应力腐蚀破裂(SCC) 。其中, 以氯脆最 为严重。 - 是诱发奥氏体不锈钢 的主要根源, 氧是导致氯脆不可缺少的因素。在 60～ 70 C l SCC [ 2 ] 年代, 格拉西莫夫等 根据腐蚀电化学和扩散原理导出了 0 18 9 在 下的 起裂 C r N i T i CL T SCC - [ 3 ] 时间 与 浓度、氧浓度和加载应力之间的定量关系; 90 年代 等 提出 C l K iyo sh i Yam anch i 了SCC 寿命预测的经验方程, 给出了某些环境因素与起裂时间的关系。 316T i 的 SCC 阈值应力是核工程构件环境敏感断裂寿命评估的重要依据, 它与阴、阳离 子, 温度, 载荷和应变速率等诸多因素有关。本工作采用 SSR T 和CL T 试验方法研究载荷、应 变速率以及C l- 、氧浓度对 316T i 起裂时间的影响。 1　试验 11　材料 试验材料采用上钢五厂生产的秦山核电站用结构材料 0 18 12 2 。材料的化学成