核用金屬材料【稀缺資源，路過(guò)別錯(cuò)過(guò)】-閱讀頁(yè)
2024-11-18 23:11本頁(yè)面
【正文】 又稱為調(diào)質(zhì) 。核電主設(shè)備用的低合金高強(qiáng)度鋼都要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 化學(xué)熱處理是在一定的溫度下對(duì)鋼表面滲入一些元素，以改變其表層的化學(xué)成分從而提高表層的某些特殊性能如耐磨、耐腐蝕和耐疲勞等。同時(shí)鋼表層中的碳被氧化，生成二氧化碳，即造成脫碳。 防止的措施有：表面涂料、鹽浴加熱、保護(hù)氣或真空加熱。 二、金屬材料加工 ?過(guò)熱和過(guò)燒 由于加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成奧氏體晶粒粗大的缺陷叫過(guò)熱。 由于加熱溫度過(guò)高而造成奧氏體晶界局部熔化或氧化的現(xiàn)象稱過(guò)燒。 二、金屬材料加工 ?變形與開(kāi)裂 淬火時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。 防止的措施有：選用淬透性好的鋼材，降低冷速；合理設(shè)計(jì)工件結(jié)構(gòu)形狀；淬火前退火；淬火后及時(shí)回火等。 通過(guò)合理設(shè)計(jì)的軋輥，可生產(chǎn)出不同截面的板材和其他型材。軋制也是核燃料元件和包殼材料的基本加工方法之一。這種加工方法稱為 自由鍛 利用鍛模使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法稱為 模鍛 二、金屬材料加工 ?擠壓 擠壓是坯料在壓力下從模孔中擠出，橫截面變小，長(zhǎng)度增加的加工方法 在核工業(yè)，它是鈾及鈾合金廣泛采用的加工方法之一 二、金屬材料加工 ?冷拔 冷拔是坯料在拉力下從?？桌?，橫截面變小，長(zhǎng)度增加的加工方法 ?沖壓 沖壓是板材在壓力下從?？字袛D出，橫截面變小，長(zhǎng)度增加的加工方法 二、金屬材料加工 ?壓力加工后的組織與性能 金屬冷塑性變形后，晶粒變形或破碎，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬的強(qiáng)度、硬度逐漸升高，塑性、韌性逐漸下降，產(chǎn)生了加工硬化 二、金屬材料加工 ?常見(jiàn)壓力加工缺陷 ?鍛件常見(jiàn)缺陷 (1)金屬在高溫下表面氧化，形成脫碳層，稱氧化、脫碳。若溫度再高，產(chǎn)生晶界熔化，稱過(guò)燒 二、金屬材料加工 (3)終鍛溫度太低，內(nèi)部應(yīng)力和相變共同作用，會(huì)導(dǎo)致裂紋 (4)鍛造時(shí)應(yīng)變太快、太大或坯料原有缺陷，會(huì)產(chǎn)生裂紋，稱鍛造裂紋 (5)內(nèi)部偏析產(chǎn)生或外部掉入的夾雜物； (6)鋼中的氫和鍛造過(guò)程中的應(yīng)力共同作用，產(chǎn)生與裂紋一樣危險(xiǎn)的缺陷 — 白點(diǎn) 二、金屬材料加工 ?軋制 由于只在一個(gè)方向進(jìn)行壓力加工，缺陷在長(zhǎng)度方向的連續(xù)性將增大。 ?擠壓 工藝產(chǎn)生缺陷的主要類型有疏松、裂紋、折疊和一些線性缺陷。 f. 枝狀裂紋 起源于一條公共裂紋而又相互連接的一組裂紋 ，不同于不連續(xù)的裂紋和輻射裂紋，它們可能位于焊縫、熱影響區(qū)、母材等部位。有時(shí)以單個(gè)出現(xiàn)，有時(shí)以成堆的形式密集在局部區(qū)域，其形狀有球形、蟲(chóng)形等 二、金屬材料加工 ?夾渣 夾渣是殘留在焊道之間或焊道與坡口側(cè)壁之間的熔渣 夾渣有多種形狀，可能是單個(gè)的顆粒狀?yuàn)A渣，也可能是呈條狀或線狀的連續(xù)夾渣。 當(dāng)鑄件的鑄造應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí)，鑄件就會(huì)發(fā)生變形；當(dāng)鑄造應(yīng)力超過(guò)極限強(qiáng)度時(shí)，鑄件就會(huì)發(fā)生冷裂 二、金屬材料加工 ?氣孔和非金屬夾雜物 鑄件凝固時(shí)，當(dāng)中的氣體未來(lái)得及逸出，形成氣孔。 鑄件中常會(huì)混入的氧化物、硫化物、氮化物、硅酸鹽等非金屬夾雜物，即有內(nèi)部生成的，也有外部掉入的。金屬的電離和介質(zhì)中氧化組分的還原不在同一作用中進(jìn)行。 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 金屬在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的共同作用下發(fā)生開(kāi)裂稱為應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕是一種極為隱蔽的局部腐蝕，常常造成嚴(yán)重破壞 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 應(yīng)力腐蝕的特點(diǎn)如下： （ 1）應(yīng)力腐蝕要在拉應(yīng)力作用下才發(fā)生，而且主要是在殘余應(yīng)力的作用下發(fā)生。 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 （ 2）對(duì)一種合金只有在腐蝕介質(zhì)中含有特定的離子、分子才會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。如核電站高溫水中僅有幾個(gè) ppm的氯離子便可使奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕。如在正常循環(huán)和熱交換受到破壞的蒸發(fā)器中，裂縫和間隙等處可能發(fā)生氯化物的濃縮。 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 、氣蝕和流動(dòng)加速腐蝕 由于固體、液體或者氣體向固體表面不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)撞擊導(dǎo)致表面被磨去的現(xiàn)象稱為沖蝕 例如：氣輪機(jī)的葉片被凝結(jié)的水滴撞擊；冷凝器的管段受到蒸氣的沖蝕；彎管處所受的水流的沖蝕 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 由于流動(dòng)液體中的氣泡撞擊破裂形成的振動(dòng)波而引起固體表面局部被磨去的現(xiàn)象稱為氣蝕 這也是一種常見(jiàn)的磨損現(xiàn)象，如一些泵和閥門(mén)的氣蝕 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 流動(dòng)加速腐蝕是腐蝕性的介質(zhì)流體，在局部形成湍流，大大加快了氧化膜的溶解和化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)的速度，使局部腐蝕迅速加快的現(xiàn)象 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 構(gòu)件在交變載荷的長(zhǎng)時(shí)間作用下發(fā)生失效的現(xiàn)象稱為疲勞 構(gòu)件的疲勞破壞一般分為裂紋萌生、疲勞擴(kuò)展、瞬時(shí)斷裂等幾個(gè)階段。累計(jì)到一定程度就會(huì)萌生疲勞裂紋。 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 承受疲勞負(fù)荷的構(gòu)件，在運(yùn)行過(guò)程中，其工作應(yīng)力應(yīng)力偶爾會(huì)有超過(guò)材料疲勞極限的過(guò)載運(yùn)行現(xiàn)象 過(guò)載損傷可以認(rèn)為是由于引發(fā)了非擴(kuò)展性的始裂紋達(dá)到了擴(kuò)展性裂紋的臨界尺寸，使此裂紋在過(guò)載后的恒載運(yùn)行中不斷擴(kuò)展導(dǎo)致失效斷裂 三、 使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷 按斷裂前金屬在宏觀上能貢獻(xiàn)的延性或韌性的大小來(lái)分
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