用氮合金化提高316L不锈钢钢丝的蠕变强度

用氮合金化提高316L不锈钢钢丝的蠕变强度惠泰知道

对于钠冷快堆(SFR)的高温结构零件来说，含0.02~0.03wt%的碳和0.06~0.08wt%氮的316L不锈钢被称为316L(N)不锈钢，是最佳材料之一。碳含量保持在较低水平，使钢在焊接构件对焊接热影响区(HAZ)敏化的敏感性最小，从而减轻在腐蚀性环境下焊接热影响区中的应力腐蚀开裂的可能。与316不锈钢比较，用0.06~0.08wt%的氮合金化有助于提高316L不锈钢的高温强度。为了提高钠冷快堆的经济竞争力，强烈希望提高设计寿命，从目前的40年提高到未来设计至少为60年。作为努力发展适用于很长的设计寿命的结构材料的一部分，科研人员广泛研究了氮浓度高于0.08wt%对316L不锈钢的高温力学性能的影响。

生产了四炉氮含量分别为0.07、0.11、0.14和0.22wt.%的316L不锈钢(以下称为316LN不锈钢)来研究氮对316LN不锈钢拉伸性能、蠕变性能、低周疲劳性能和蠕变-疲劳交互作用的影响。在专门的特殊钢公司通过二次重熔工艺生产4炉316LN不锈钢。用感应敞熔法对这些钢进行一次熔炼。为了达到良好的和始终可控的化学成分，炉料由纯的原材料组成。一次熔炼期间，使用氮化的铬铁获得每炉所要求的氮量。这些钢的碳含量保持在0.03wt.%，其他主、次要元素的成分控制在相同的水平。四炉钢的化学成分见表1。为了使所生产的钢含有非常低的夹杂物，用电渣重熔(ESR)工艺进行二次重熔。ESR锭热锻成板坯，接着热轧成厚度为22mm的板，最后在1323K以上进行固溶退火处理。

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