核电用铸造双相不锈钢热老化行为研究(F53超级双相不锈钢)
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核电用铸造双相不锈钢热老化行为研究
压水堆一回路主冷却剂管道一般运行温度范围为288-327℃,而其主要用钢铸造双相不锈钢长期在反应堆冷却剂运行温度下会发生热老化脆化。
随着热老化程度的加深,压力部件的临界裂纹尺寸会下降,将削弱一回路压力边界的完整性。
因此有必要对铸造双相不锈钢热老化机理进行研究,为延长核电站运营寿命、提高电站经济效益提供技术支持。
Z3CN20.09M铸造双相不锈钢组织为奥氏体基体上分布着不连续的岛状铁素体,其主要形态为条带状和花边状。
热老化后基体中的位错、层错数量明显减少,在相界、晶界及位错上有析出物出现。
对两种铸造双相不锈钢动力强韧性分析表明,取样位置对冲击特性值没有显著的影响;热老化时间对国产及法国产钢W_m、W_(iu)和W_a以及冲击总功w_t有显著影响。
随着热老化时间的延长,两种钢冲击能量W_m、W_(iu)、W_a、W_t-W_(iu)和W_t均呈现下降趋势。
在相同热老化状态下,法国产钢的冲击性能略优于国产钢。
国产钢原始态、热老化100h、300h、1000h与3000h后韧脆转变温度分别为-1155℃、-805℃、-705℃、-255℃以及155℃;而法国产钢原始态、热老化100h、300h、1000h与3000h后韧脆转变温度分别为:-1205℃、-705℃、-605℃、-405℃及105℃。
随热老化时间延长两种钢的韧脆转变温度逐渐升高。
F53超级双相不锈钢
F53（2507，S32750，1.4410）超级双相不锈钢由25%铬，4%钼和7%的镍构成。
F53(2507)双相钢的强度及抗腐蚀能力较强，主要用于化学加工、石油化工和海底设备。
F53(2507)双相钢具有较强的抗氯化物腐蚀能力，较高的导热性和较低的热膨胀系数。
较高的铬、钼及氮含量氏它具有很高的抗斑蚀、裂隙腐蚀及一般腐蚀的能力。
F53(2507)双相钢的冲击强度也很高，它不适宜用在高于570℃的温度环境下，长期处在这样的环境下，它的韧性会降低。
二、F53（2507，S32750，1.4410）超级双相不锈钢化学成分：见表-1：。
PREN值：%Cr+3.3x%Mo+16x%N。
1、F53（2507，S32750，1.4410）双相钢密度：8.0g/cm3。
3、F53（2507，S32750，1.4410）双相钢屈服强度：σ0.2≥550Mpa。
5、F53（2507，S32750，1.4410）双相钢硬度（HB）：310。
1、一般腐蚀和904L相比，F53(2507)双相钢对稀释的混有氯根离子的硫酸具有更强的抗腐蚀能力。
904L是奥氏体状态的合金，专用于抗纯硫酸腐蚀F53(2507)双相钢的较高的铬及钼含量使其对有机酸如甲酸、乙酸等具有较强的抗整体腐蚀的能力。
F53(2507)双相钢对无机酸，尤其是那些包含氯化物的无机酸也具有较强的抗腐蚀能力。
316L等级不能用于盐酸环境中，它可能会遭到局部腐蚀或整体腐蚀。
F53(2507)双相钢可以用于稀释的盐酸环境里，具有较强的抗斑损及抗裂隙腐蚀的能力。
3、应力腐蚀开裂：由于其较高的合金含量，F53(2507)双相钢的抗腐蚀能力及强度均优于2205。
F53(2507)双相钢的复式结构使其具有较强的抗应力腐蚀开裂的能力。
5、裂缝腐蚀：裂缝在建筑等方面几乎是不可避免的，这使得不锈钢在氯化物的环境里更易受到腐蚀。
2507双相钢具有很强的抗裂缝腐蚀的能力。
1、品种分类：F53无缝管、F53钢板、F53圆钢、F53锻件、F53法兰、F53圆环、F53焊管、F53钢带、F53丝材及F53配套焊材。
DIN1.4462双相不锈钢 标准
EN10028-7:2007压力用钢制成的扁平产品。
无特殊检验要求的锻制奥氏体和奥氏体-铁素体（双相）不锈钢。
Rm-抗拉强度(MPa)(+A)640-950。
Rm-抗拉强度(MPa)(+AT+C)1000-1020。
[RP0.20.2%屈服强度(MPa)(+AT)450。
KV-冲击能量(J)纵向，(+A)+20150。
KV-横向冲击能量(J)，(+AT)+2090-100-19640-4040。
钢X2CrNiMoN22-5-3(1.4462)的性能。
该合金具有耐受抗氯化物环境和硫化物应力腐蚀的能力，强度大约是标准奥氏体不锈钢强度的两倍。
要求更高的机械强度/更轻的重量时，该合金可成功用作300系列奥氏体不锈钢的替代物。
1.4462易于使用许多标准电弧焊设备进行焊接，但是不推荐用于氧乙块焊接，因为可能会出现焊接金属的增碳现象。
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