發(fā)布時(shí)間：2021-01-02 17:04

　　隨著第三代核電站的設(shè)計(jì)壽命和安全要求的提高,壓力容器鍛件呈現(xiàn)出大型化、一體化的趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)核電需求旺盛,研究大型鍛件熱制造過(guò)程的組織性能演變,保障核電大型鍛件穩(wěn)健生產(chǎn)勢(shì)在必行。本文研究了核電大型鍛件SA508Gr.3鋼的相變動(dòng)力學(xué)和組織演變規(guī)律,建立了組織與性能之間的定量關(guān)系,并采用有限元方法模擬了典型核電壓力容器鍛件一體化頂蓋的調(diào)質(zhì)熱處理工藝過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了基于溫度場(chǎng)-組織場(chǎng)-性能場(chǎng)的熱處理工藝優(yōu)化。首先,本文研究了SA508Gr.3鋼加熱和冷卻過(guò)程中的相變動(dòng)力學(xué)規(guī)律,獲得了連續(xù)加熱奧氏體相變動(dòng)力學(xué)（CHT）、奧氏體等溫相變動(dòng)力學(xué)（IHT）、TTT和CCT等整套的相變基礎(chǔ)數(shù)據(jù);研究了不同回火工藝條件下回火度與時(shí)間的關(guān)系,建立了描述回火過(guò)程的動(dòng)力學(xué)曲線。采用JMAK方程描述擴(kuò)散型相變,包括奧氏體化相變、貝氏體相變和回火轉(zhuǎn)變,分別確定了三類相變動(dòng)力學(xué)方程中的各個(gè)模型參數(shù),包括指數(shù)n,指前因子lnk₀,相變激活能Q等。采用K-M方程描述馬氏體相變,確定了與溫度相關(guān)的模型參數(shù)α。其次,研究了SA508Gr.3鋼加熱、冷卻及回火過(guò)程中的組織演變規(guī)律。對(duì)于初始為貝氏體和鐵素體... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

壓水堆核電站工況示意圖

圖 1-2 核電站反應(yīng)堆壓力容器 內(nèi)部 構(gòu). 1-2 Internal structure of reactor pressure vessel in nuclear power p堆壓力容器及大型鍛件力容器是壓水堆核電站建設(shè)中最核心設(shè)備之一，在核電完整性將直接關(guān)系到核反應(yīng)堆的安全和壽命[30, 31]。圖 容器結(jié)構(gòu)對(duì)比圖。第一代核電大量采用小鍛件和鋼板焊安全裕度較低，核電廠需要更多地進(jìn)行停機(jī)安檢，降低及二代改進(jìn)型核電開始大量采用大型鍛件以減少焊縫， 噸級(jí)。AP1000 核電作為典型的三代先進(jìn)核電技術(shù)，其需要尺寸更大、重量更重、一體化程度更高、性能更優(yōu)縫和提高安全裕度，即使采用復(fù)雜的仿形鍛造技術(shù)后，錠。反應(yīng)堆壓力容器與一般的壓力容器相比，有以下一大，如一臺(tái) 1000MW 的壓水堆壓力容器的內(nèi)徑達(dá)到 4厚約為 220 毫米，而接管段壁厚達(dá)到 300 毫米，整個(gè)壓0 噸[36]。

圖 1-3 核電壓力容器 同核電堆 構(gòu)對(duì)比[23]velopment of pressure vessel design. Left: conventional design. Right: advanc圖 1-4 壓力容器一體 頂蓋鍛件 狀和尺寸 1-4 The shape and size of the integrative head forging of the reactor pressure v具體的研究對(duì)象為核電壓力容器的一體化頂蓋鍛件，因體積重量能要求很高，對(duì)鍛件制造廠的冶煉、鍛造、熱處理能力均提出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]非等溫奧氏體化動(dòng)力學(xué)模型[J]. 張芳.  金屬熱處理. 2013(08)
[4]30Cr2Ni4MoV鋼的奧氏體化動(dòng)力學(xué)[J]. 陳睿愷,顧劍鋒,韓利戰(zhàn),潘健生.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]Kinetics of austenite grain growth in medium-carbon niobium-bearing steel[J]. Ying-li ZHAO 1,2,Jie SHI 2,Wen-quan CAO 2,Mao-qiu WANG 2,Gang XIE 1 (1 School of Material and Metallurgy Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China) (2 Institute for Structural Materials,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China).  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2011(03)
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[7]壓水堆核電站反應(yīng)堆壓力容器材料概述[J]. 李承亮,張明乾.  材料導(dǎo)報(bào). 2008(09)
[8]核電技術(shù)現(xiàn)狀與研究進(jìn)展[J]. 陳偉,張軍,李桂菊.  世界科技研究與發(fā)展. 2007(05)
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[10]A508-3鋼回火時(shí)顯微組織的變化[J]. 盛鐘琦,肖洪,彭峰.  核動(dòng)力工程. 1990(04)

博士論文
[1]Mn、Mo等合金元素對(duì)鋼中奧氏體形成及分解動(dòng)力學(xué)的影響[D]. 夏苑.清華大學(xué) 2015
[2]30Cr2Ni4MoV鋼低壓轉(zhuǎn)子熱處理工藝的研究[D]. 陳睿愷.上海交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2953304