試驗溫度對不同熱處理狀態(tài)核電站用P280GH鋼彎頭拉伸性能的影響
發(fā)布時間:2021-06-01 04:29
對性能熱處理(HTMP)狀態(tài)和性能熱處理+模擬消除應力熱處理(HTMP+SSRHT)狀態(tài)核電站用P280GH鋼彎頭在不同溫度(25,50,100,150,200,250,300,316℃)下進行了拉伸試驗,研究了溫度對不同狀態(tài)P280GH鋼彎頭拉伸性能的影響。結(jié)果表明:P280GH鋼在HTMP狀態(tài)下的抗拉強度和屈服強度高于HTMP+SSRHT狀態(tài)下的;P280GH鋼彎頭在兩種狀態(tài)下,在溫度從室溫升高到316℃的過程中,抗拉強度先降后增,屈服強度持續(xù)降低,在300℃時出現(xiàn)"藍脆"現(xiàn)象。當服役溫度在150~250℃時,材料應在服役溫度下進行力學性能測試。
【文章來源】:理化檢驗(物理分冊). 2020,56(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
P280GH鋼彎頭拉伸試樣示意圖
由圖2可見,當溫度低于250℃時,4-1,4-2號拉伸試樣幾乎不變色;當溫度為250℃時,4-1,4-2號拉伸試樣存在輕微氧化變色;當溫度為300℃時,4-1,4-2號拉伸試樣變藍,4-2號拉伸試樣的藍色更明顯;當溫度為316℃時,4-1,4-2號拉伸試樣均殘存一定的藍色,但比300℃時的顏色要淺。在相同溫度下,5-1,5-2,6-1,6-2號拉伸試樣有類似形貌。由于3個爐號的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長量),如圖3所示?梢姰敎囟鹊陀250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當溫度高于或等于250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線無明顯的屈服平臺或屈服齒。
由于3個爐號的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長量),如圖3所示?梢姰敎囟鹊陀250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當溫度高于或等于250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線無明顯的屈服平臺或屈服齒。碳鋼材料的拉伸試驗曲線一般包括3個階段:彈性變形階段、彈塑性變形(屈服)階段和塑性變形階段。在彈性變形階段,材料的應力與應變成正比,應力去除后變形消失;在彈塑性變形階段,材料的應力與應變間的正比例關系被破壞,出現(xiàn)屈服平臺或屈服齒,應力去除后變形部分恢復并保留部分殘余變形,此時對應材料的屈服強度,對于無明顯屈服過程的金屬材料,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應力值為屈服強度。在彈塑性變形階段[2-4],材料內(nèi)部首先發(fā)生晶粒的相對運動和互相偏轉(zhuǎn),使不同取向的晶粒與力軸取向合適,以保證多晶體中的不同晶粒能夠協(xié)同變形;當不同晶粒的相對移動和相互偏轉(zhuǎn)完成后,所有晶粒沿特定滑移系開始變形,材料進入均勻的塑性變形階段。反映到載荷-位移曲線上,隨著外力不斷增加,當外力等于晶粒發(fā)生相對運動和互相偏轉(zhuǎn)的阻力時,晶粒開始發(fā)生協(xié)調(diào)變形,此時形成屈服平臺,且試驗溫度越低,該過程越長,屈服平臺越明顯;當溫度升高,如超過250℃時,晶粒變形協(xié)調(diào)阻力變小,使該過程變短,此時屈服平臺不明顯,表現(xiàn)為無屈服平臺或屈服齒。在塑性變形階段,滑移位錯在遇到晶界時,會受阻并塞積阻礙滑移的進行,此時需要更大的外力才能使位錯通過,所以表現(xiàn)為隨著載荷不斷增加材料發(fā)生變形[5]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]核電汽輪機用鋼藍脆和應力腐蝕的交互作用[J]. 褚武揚,呂榮邦,蔣柏林,王燕斌,高克瑋,趙旭紅,黃有光,李銘華. 金屬學報. 1997(08)
[2]金屬切削中的藍脆效應與熱塑剪切失穩(wěn)[J]. 王敏杰,胡榮生,劉培德. 科學通報. 1990(08)
[3]低碳鋼拉伸形變時影響藍脆的因素[J]. 張瓊. 材料科學進展. 1988(06)
[4]金屬在拉伸曲線各階段中進行塑性變形時的幾個特點[J]. В.С.伊萬諾娃,李獻璐. 金屬學報. 1958(04)
本文編號:3209650
【文章來源】:理化檢驗(物理分冊). 2020,56(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
P280GH鋼彎頭拉伸試樣示意圖
由圖2可見,當溫度低于250℃時,4-1,4-2號拉伸試樣幾乎不變色;當溫度為250℃時,4-1,4-2號拉伸試樣存在輕微氧化變色;當溫度為300℃時,4-1,4-2號拉伸試樣變藍,4-2號拉伸試樣的藍色更明顯;當溫度為316℃時,4-1,4-2號拉伸試樣均殘存一定的藍色,但比300℃時的顏色要淺。在相同溫度下,5-1,5-2,6-1,6-2號拉伸試樣有類似形貌。由于3個爐號的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長量),如圖3所示?梢姰敎囟鹊陀250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當溫度高于或等于250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線無明顯的屈服平臺或屈服齒。
由于3個爐號的拉伸試樣在不同溫度下和不同熱處理狀態(tài)下的載荷-位移曲線具有相似的規(guī)律,因此僅分析HTMP狀態(tài)下4-1號試樣的載荷-位移曲線(位移為試樣伸長量),如圖3所示?梢姰敎囟鹊陀250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線有明顯的屈服齒;當溫度高于或等于250℃時,4-1號拉伸試樣的載荷-位移曲線無明顯的屈服平臺或屈服齒。碳鋼材料的拉伸試驗曲線一般包括3個階段:彈性變形階段、彈塑性變形(屈服)階段和塑性變形階段。在彈性變形階段,材料的應力與應變成正比,應力去除后變形消失;在彈塑性變形階段,材料的應力與應變間的正比例關系被破壞,出現(xiàn)屈服平臺或屈服齒,應力去除后變形部分恢復并保留部分殘余變形,此時對應材料的屈服強度,對于無明顯屈服過程的金屬材料,規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應力值為屈服強度。在彈塑性變形階段[2-4],材料內(nèi)部首先發(fā)生晶粒的相對運動和互相偏轉(zhuǎn),使不同取向的晶粒與力軸取向合適,以保證多晶體中的不同晶粒能夠協(xié)同變形;當不同晶粒的相對移動和相互偏轉(zhuǎn)完成后,所有晶粒沿特定滑移系開始變形,材料進入均勻的塑性變形階段。反映到載荷-位移曲線上,隨著外力不斷增加,當外力等于晶粒發(fā)生相對運動和互相偏轉(zhuǎn)的阻力時,晶粒開始發(fā)生協(xié)調(diào)變形,此時形成屈服平臺,且試驗溫度越低,該過程越長,屈服平臺越明顯;當溫度升高,如超過250℃時,晶粒變形協(xié)調(diào)阻力變小,使該過程變短,此時屈服平臺不明顯,表現(xiàn)為無屈服平臺或屈服齒。在塑性變形階段,滑移位錯在遇到晶界時,會受阻并塞積阻礙滑移的進行,此時需要更大的外力才能使位錯通過,所以表現(xiàn)為隨著載荷不斷增加材料發(fā)生變形[5]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]核電汽輪機用鋼藍脆和應力腐蝕的交互作用[J]. 褚武揚,呂榮邦,蔣柏林,王燕斌,高克瑋,趙旭紅,黃有光,李銘華. 金屬學報. 1997(08)
[2]金屬切削中的藍脆效應與熱塑剪切失穩(wěn)[J]. 王敏杰,胡榮生,劉培德. 科學通報. 1990(08)
[3]低碳鋼拉伸形變時影響藍脆的因素[J]. 張瓊. 材料科學進展. 1988(06)
[4]金屬在拉伸曲線各階段中進行塑性變形時的幾個特點[J]. В.С.伊萬諾娃,李獻璐. 金屬學報. 1958(04)
本文編號:3209650
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