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塑性区对Inconel690合金腐蚀疲劳

发布日期:2021-08-11 作者: 点击:

  Inconel690合金是目前公认的最好的蒸汽发生器传热管材料之一,已经作为Inconel600合金传热管替换材料或新建核电厂传热管材料广泛应用。Inconel690合金具有优异的抗均匀腐蚀、点蚀、苛性腐蚀、晶间腐蚀及各类应力腐蚀性能。近30年对国产Inconel690合金的研究同样表明,国产Inconel690合金同样具有这些优异的性能,某些性能甚至高于国外进口的Inconel690合金。

  关于Inconel690合金压水堆环境中或高纯水中的腐蚀疲劳性能,国外进行了部分研究,但研究结果不相一致。国内对Inconel690合金腐蚀疲劳性能的研究,目前还鲜有文献报道。

  科研人员结合国外的研究成果,部分参照ASTME647,研究了在饱和氧高温高纯水中,裂纹尖端处于小范围屈服条件下,单向塑性区大小对国产Inconel690合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响。

  试验研究对象为某公司提供的国产Inconel690(TT)合金,其主要化学成分(质量分数,%)为:Ni60.03,Cr30.38,Fe9.42,Cu0.13,Nb0.01,Mo0.07。合金经真空熔炼后电渣重熔精炼,得到Φ150mm的铸锭,热轧成Φ25mm的棒材。棒材经1050℃固溶后,经750℃保温15h脱敏化处理,加工成宽度16mm的紧凑拉伸试样(CT)。脱敏化处理后,材料的室温屈服强度为270MPa,325℃时的屈服强度为220MPa。

  通过在室温空气及325℃饱和氧高纯水中进行疲劳裂纹扩展试验,研究单向塑性区大小rp对Inconel690合金疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:

  (1)同一频率下,随着rp的增加,裂纹扩展速率CGR加快,但环境影响因子Fen未发生明显变化。

  (2)国产Inconel690合金的裂纹为穿晶型扩展,扩展过程中伴随着少量分支,载荷的变化对支裂纹数量没有明显的影响。

  (3)在饱和氧高温高纯水中,国产Inconel690合金断口为典型的腐蚀疲劳特征,裂纹扩展形成韧性断裂特征的山脊区和脆性疲劳断裂的疲劳平台。

   来源:中国联合钢铁网

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