熱處理對A508-3鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響.pdf

1、核反應(yīng)堆壓力容器運(yùn)行條件極其惡劣，除承受高溫、高壓、流體沖刷和腐蝕外，強(qiáng)烈的中子輻射使材料產(chǎn)生脆化效應(yīng)，韌性降低，如果運(yùn)行溫度、壓力超過限制條件，很容易誘發(fā)突然斷裂的危險，產(chǎn)生爆發(fā)性的災(zāi)難事故。所以A508-3鋼的機(jī)械性能是建造時的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。如何提高A508-3鋼輻照前的室溫沖擊韌性，尤其是低溫沖擊韌性，降低A508-3的韌脆轉(zhuǎn)變溫度成為了許多材料研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　本論文以國產(chǎn)A508-3鋼為研究對象，以沖擊韌性作為主要

2、性能評價指標(biāo)，借助金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)和落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)等手段，開展了A508-3鋼熱處理-組織-性能-斷裂方式之間關(guān)系的研究。
　　A508-3鋼經(jīng)不同奧氏體化溫度、不同保溫時間、不同冷卻速度熱處理后，爐冷試樣的顯微組織為鐵素體和珠光體組織，空冷和風(fēng)冷試樣的顯微組織主要為條形粒狀貝氏體、團(tuán)塊粒狀貝氏體、上貝氏體的混合組織。350℃時等溫淬火，獲得團(tuán)塊粒狀貝氏體和少量的上貝氏體組織。爐冷試

3、樣、空冷試樣、風(fēng)冷試樣和等溫淬火試樣的最高沖擊功分別為110.6351J、34.1198J、32.2086J和79.0217J。
　　亞溫淬火溫度為740℃時，A508-3鋼的室溫沖擊韌性最好，為241.5949J，強(qiáng)度較調(diào)質(zhì)處理時低。通過減少回火溫度和縮短回火保溫時間，可以減少強(qiáng)度的損失。當(dāng)回火工藝從660℃/4h變?yōu)?20℃/2h，A508-3鋼具有很好的綜合力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度為712.0MPa，屈服強(qiáng)度為605.5MPa，收

4、縮率為67.18％，延伸率為29.32%，室溫沖擊韌性為234.1437J。A508-3鋼雙相區(qū)熱處理試樣沖擊斷裂方式為全韌性斷裂，斷口形貌為韌窩。
　　A508-3鋼的熱處理工藝為：880℃/1h油淬+740/1h油淬+620℃/2h空冷。經(jīng)該工藝處理后，室溫時，A508-3鋼的抗拉強(qiáng)度提高了145.7MPa，屈服強(qiáng)度提高了190.5MPa，沖擊韌性提高了69.3906J。350℃時，其抗拉強(qiáng)度增加了152.0MPa，屈服強(qiáng)度增

5、加了114.7MPa。對于延伸率和斷面收縮率，不論是室溫或高溫，還是熱處理前或熱處理后，得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)相差都較小，這說明A508-3鋼具有較高而且比較穩(wěn)定的塑性。
　　夏比V型缺口試樣低溫沖擊試驗(yàn)表明，未經(jīng)雙相區(qū)熱處理，A508-3鋼的轉(zhuǎn)變溫度T56J和T0.9mm分別是-27.3℃和-27.8℃，處理后的轉(zhuǎn)變溫度T56J和T0.9mm分別是-177.9℃和-180.4℃。經(jīng)計(jì)算△T56J=150.6℃和△T0.9mm=152.6