熱老化對鑄造雙相不銹鋼管道亞結構的影響

鑄造雙相不銹鋼因兼具奧氏體鋼和鐵素體鋼的優點而廣泛用于制作核電站壓水堆一回路主冷卻劑管道、閥體和冷卻泵等壓力邊界部件。壓力邊界部件長期在反應堆冷卻劑運行溫度(一般為290～330℃)條件下工作，不銹鋼材料會產生熱老化脆化，并且隨著熱老化脆化程度的增加，引起臨界裂紋尺寸下降，進而威脅一回路壓力邊界的完整性和核電站的安全運行。為了對核電站正常運營提供指導，延長核電站壽命以及提高電站經濟效益，有必要對鑄造雙相不銹鋼長時間熱老化的機理進行研究。

　　熱老化試樣取自法國產Z3CN20-09M鑄造雙相不銹鋼離心鑄造鋼管，主要化學成分(質量分數，%)為：20.19Cr，8.92Ni，1.27Si，1.13Mn，0.21Mo，0.094Cu，0.044Co，0.031N，0.014S，0.023P。將試樣在井式回火爐中進行400℃恒溫加速熱老化試驗，持續加熱時間分別為1000h和3000h，然后觀察組織，并進行透射電鏡分析，以研究鑄造雙相不銹鋼在原始態下和不同熱老化時間下亞結構的變化情況。

　　Z3CN20-09M鑄造雙相不銹鋼在原始態及各熱老化時間下組織的基體均為奧氏體，鐵素體在基體中也都呈現不連續的島狀、花邊狀和條帶狀分布。并且熱老化時間的延長對金相組織形態基本不產生影響。隨著熱老化時間的延長，基體中的位錯密度降低，數量也明顯減少，長時間熱老化后位錯上有細小的沉淀物出現，并且在相界及晶界處有析出物產生。老化3000h后，鐵素體中存在調幅分解現象。