一种核级316LN钢的相图计算与微合金化设计-燕山大学学报.PDF

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2011) 06-0519-04 一种核级316LN 钢的相图计算与微合金化设计 张文辉 ，王振华 ，赵德利 ，吕知清 ，白兴红 ，傅万堂 （ 燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北 秦皇岛 ； 中国第一重型机械集团股份 公司，黑龙江 齐齐哈尔 ； 燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 ） 摘 要：用热力学方法计算了一种核级 钢及其在 、 微合金化条件下的伪 元平衡相图，研究了不 同温度下钢的平衡相组成。结果表明， 钢中的主要析出相为 、 、 和 相， 微合金化 钢中会形成含 的 ，有望提高材料的力学性能和耐晶间应力腐蚀性能， 微合金化 钢中会形成 ， 但对稳定 的作用不大。 关键词： 钢；相图；微合金化；相组成 中图分类号：TG113.14 文献标识码：A DOI ：10.3969/j .issn.1007-791X .2011.06.010 本文用热力学方法对一种核级 钢及其 引言 在 、 微合金化条件下的伪 元平衡相图进行 钢具有优异的抗点蚀、应力腐蚀和缝 理论计算，分析不同温度条件下含 、 的 隙腐蚀性能，以及良好的高温力学性能，在快速中 钢的平衡相组成，为该类钢热加工工艺制定及成分 子反应堆中是应用最广泛的材料之一 ，主要用 优化提供依据。 于主容器、内容器、辅助隔板、燃料转换机、中间 换热器和心部支撑结构等。该钢含有约 的 研究方法 和 的 ，具有良好的耐蚀性能和室温下非常 用 软件 版本对 钢的伪 稳定的奥 氏体结构。又因其 含量极低 元平衡相图进行热力学计算，选用 （ （ ），钢的 化特性与晶界应力腐蚀倾 ）数据库对 钢 向大大降低。再加上含有一定量的间隙元素 ，其 进行定义，并获得数据库相关数据，利用 理化性能、力学性能以及高温蠕变性能都得到显著 平衡计算模块进行参数设定和相图计算。 改善 。此外， 钢中还含有约 的 ， 抗点蚀性能及高温力学性能都得到进一步保证。 本文所用 钢的基本成分为（质量分数， ）： ， ， ， ， ， 属于奥氏体不锈钢，很难通过热处理 ， ，余为 。计算含 、 的 钢 来实现相变强化和细晶强化，而借助于微合金化元 平衡相组成时，在基本成分上添加的量均为 素 和 与钢中固溶的 或 原子结合，形成 。 稳定且弥散的析出相 ，可望在提高 钢强 度的同时，控制该钢锻造前后的晶粒尺寸