𝔍316L奥氏体冷库保温隔热板的表层 (SS) 享有表现出色的力学结构耐浸蚀性和抗浸蚀耐浸蚀性,被许多APP于压水堆核电站建设站站一欠路管理道涂料。症状堆一般的由许多串联的环路构成的,由SS管将一个环路中的空气压缩会等离子发生器和主一系列冷却剂泵接连成全封漏电开关,配置期间中不得杜绝要运用到SS不锈钢不锈钢不锈钢弯头涂料。不锈钢不锈钢不锈钢弯头内部结构组织路经冷制造处理生产压合后会出现15%~35%直接的冷脱层,且不锈钢不锈钢不锈钢弯头各不相同地方冷脱层的地步不均匀的[1]。许多测试科学研究[2,3]表达,冷制造处理生产316L SS在中高温高电压水面易会发生载荷浸蚀脱层失灵,特别载荷浸蚀裂口初始化带宽近年来冷制造处理生产的地步的加入而增多。在中国某核电站建设站站中的316LN SS不锈钢不锈钢不锈钢弯头内部结构组织被论文检测出沿晶载荷浸蚀裂口[1]。核电站建设站优化师期进行經驗表达,载荷浸蚀脱层是SS管理道涂料的大部分涂料失灵模式,将导致长用时而又将会投入大量强势的停堆和修补,以及导致核影响外泄等应急的问题。

近30近年里,欧洲丰富的的探讨探讨光于易挤压成形的生产态316L SS在低温高电压力水里面的的剪切力的腐烛裂痕延伸方式,对冷制作加工态316L SS的的的探讨探讨也大部分的对于轧件挤压成形的家具板材[2],而光于核电厂厂站具体实用的316L SS波纹管,针对是缩管位置的的的探讨探讨却鲜有tvt体育 报道。最后,目前中国对SS在低温高电压力水里面的的的的探讨探讨还大部分的汇聚在其防氧化膜[4]和电电学方式[5]等领域,也可以把U弯制样[6]或双悬臂梁制样[7]浸湿在含低温是碱性的氢氧化钠溶液的空态低温高电压力釜中能够 极端主义条件下的剪切力的腐烛裂痕延伸方式。近几近年里,目前中国才生成SS产品在摸拟核电厂厂施工现场执行的低温高电压力配置水里面的的剪切力的腐烛裂痕延伸方式的的的探讨探讨[3,8-11]。

﷽在压水堆核电厂厂建设站一款 换料周期长内,运营前期一劫路底层的池中的硼锂浓硫酸溶度很高,而在运营以后和停堆时硼锂浓硫酸溶度会逐渐大幅度降低,硼锂盐盐溶剂将优化盐盐溶剂pH值才能印象素材载荷腐烛性表现[12]。互相,一劫路水的室内温湿度在启堆和停堆的流程中国上将从恒温至325 ℃彼此变化规律,室内温湿度不错确认印象黑色金属铝离子消融、腐烛性电势、有机化学均衡性和裂尖蚀化物消融来印象波浪纹拓张表现[13]。本实验操作将确认直流电源电势降 (DCPD) 优酷云原位估测紧身弯曲 (CT) 制样波浪纹长宽高的策略来论述核电厂厂建设站实际的上的采用的316LN SS弯头在高热直流电循环往复底层的池中的载荷腐烛性波浪纹拓张表现,论述硼锂盐盐溶剂和其他室内温湿度对波浪纹拓张传送速度的印象。有的贴切实际的上的运营工程状况的载荷腐烛性波浪纹拓张数据文件统计不错为核电厂厂建设站设施设备老化测试的管理和使用寿命鉴定供应注重的数据文件统计支撑。

1 进行实验具体方法

𝔉调查操作原料主要包括的内部某核电建设站掌管材中的316LN SS不锈钢缩管[1],其孔径为355.6 mm,管厚为37~45.5 mm,见图1a。不锈钢缩管的无机化学精分 (效率平均分,%)为：C 0.022,Si 0.44,Mn 1.85,P 0.029,Cr 17.56, Ni 12.32,Mo 2.63,S 0.003,Cu 0.21,V 0.086,Co 0.14,Nb 0.015,N 0.08,Fe裕量。此不锈钢缩管由冷发生的形变精生产而成,在此之后未采取固溶处置,入乎部在现实的的参军具体的步骤中发生的应力比浸蚀裂口。依照ASTM-E399标,在不锈钢缩管的内部挨到开裂的选址取12.5 mm厚的宽敞伸拉 (1/2T CT) 试件,导致试件的开裂朝着不锈钢缩管道直径向由不喜欢说话外加密 (图1b),试件的具体的的尺寸随时2随时。试件开口旁边商场的维氏坚硬限度约为242 HV0.5。Marin等[14]提出,奥氏体SS的维氏坚硬限度随冷精生产限度的加大而不断地。在相比确知,本调查操作试件开口旁边商场的冷精生产限度约为17%。

图1316LN SS缩管和宽敞伸拉岩样采样提醒图 

图21/2T CT样品规格示活动反思图 

𝔍在温度室内气流中合理利用SFL-5-350劳累机对CT岩样启动角形波进行劳累预刮痕检测,能够得到间距约为1.5 mm的预刮痕。至少,启动角形波的运作为：上限地热应力抗压强度细胞因子Kmax=15 MPam1/2,地热应力比 (世界上大负载/上限负载) R=0.2,概率f=20 Hz。室内气流中预刮痕完后,在岩样二边围着刮痕加密方面各切的深度为5%岩样板材的厚度的凹糟。

🐻CT岩样磨痕拓张采取调查在购置有高热采取使用高压低压重复河操作设计的采取使用高压低压釜内采取,采取调查部件的介紹具体情况见论文资料[15]。岩样的磨痕时长由DCPD数值信息采集程序操作设计[3,10]时时信息采集程序。采取调查中用净水或硼锂饱和硫酸铜液体 (1500 mg/L B+2.3 mg/L Li,这里面硼锂饱和硫酸铜液体由H3BO3和LiOHH2O配置而成。压水堆核电站站冷却水剂中含氧量的比较大值应不大于0.1 mg/L,且SS文件在析出度氧情况下的刚度结垢灵敏性较高[16],若想本采取调查调控水罐中饱和硫酸铜液体的析出度氧盐浓度为0.1 mg/L。采取使用高压低压釜内饱和硫酸铜液体学习压力为15.6 MPa,当其摄氏度实现310 ℃并平衡24 h后,先对CT岩样先后顺序弹出R为0.3,0.5和0.7,Kmax为20 MPam1/2,f为0.01 Hz的三角形波对其采取预制混凝土结垢疲乏磨痕,若想更快地驱使磨痕从一般的的穿晶疲乏散架方法转移为刚度结垢散架 (SCC) 方法。往后,弹出半圆形波采取刚度结垢磨痕拓张采取调查,这里面R为0.7,Kmax为20 MPam1/2,恒载时长为3 h,弹出和降载时长各为500 s。采用优化采取调查饱和硫酸铜液体和采取调查摄氏度 (270~330 ℃) 来深入分析硼锂饱和硫酸铜液体和摄氏度对316LN SS弯头文件刚度结垢磨痕拓张现象的后果。差异阶段中的采取调查数据计算如表1所显示。

𝄹地内应力比耐腐化做实验终止后,先从CT岩样后侧切2.5 mm厚的团状岩样用以纹裂寻址根目录分折的分折。将团状岩样用砂纸拋光处理至2000#后,在用孔径为1.5 μm的金刚石拋光膏做厂家拋光,导致用MasterMet 2SiO2漂浮液做手动操作时拋光,为了缩短岩样外观因厂家膨胀引进的残留物内应力比力。主要包括还配有電子背散射衍射 (EBSD) 检查模式的FEI XL30生态扫码電子光学电子显微镜 (SEM) 分折纹裂寻址根目录分折以至于火车站附近的晶界类形、残留物内应力比力等外部经济特征描述。将CT岩样在水汽中乏力扯断,主要包括体式光学电子显微镜和SEM分折其断口形貌。并朝着纹裂寻址领域在纵剖面反复在衡量其地内应力比耐腐化纹裂寻址的宽度,并对在衡量导致取一般值能够现场地内应力比耐腐化纹裂寻址宽度,用做校对DCPD模式的在衡量值。

 

2 导致与讨论稿

2.1 炎热各类高压水里面的腐烛疲劳值裂口拓展

🎃图3为316LN SS在温度高低压电水下对其进行蚀化疲乏预刮痕时的刮痕总长都能够间變化的拟合曲线拟合拟合。在同样关键时期内,刮痕总长和时呈非常好的线型影响,阐明岩样刮痕在蚀化疲乏关键时期安稳突出,进行对某类关键时期内的拟合曲线拟合拟合求斜率应该的一定的刮痕突出数率值。发生改变R从0.3由小到大换为0.5和0.7时,刮痕总长都能够间變化拟合曲线拟合拟合越发越多越多越平缓,阐明刮痕突出数率越多越多越低。在CF#1关键时期 (R=0.3),316LN SS刮痕突出数率为1.3×10-6 mm/s;当R上升至0.5时 (CF#2关键时期),刮痕突出数率降为6.4×10-7 mm/s,较以前大幅度调低了50.8%;第三步上升R至0.7时 (CF#3关键时期),刮痕突出数率提高认识骤降为9.5×10-8 mm/s,较R为0.5时大幅度调低了85.2%。316LN SS在温度高低压电水下的蚀化疲乏刮痕突出数率发生改变R的上升而明显大幅度调低,R为0.3时的刮痕突出数率是R为0.7时的13.7倍。在的的条件不改的情况发生下,操控R应该减少SS蚀化疲乏刮痕突出数率,最后增加安全装置的选用生命[10]。

图3316LN SS在高的温度高电压水 （310 ℃） 中结垢疲惫磨痕宽度随时随地间变化无常的身材曲线 

2.2 高温超高压超高压清水中的地应力tvt体育 蚀龟裂扩容

2.2.1 硼锂饱和悬浊液对龟裂拓展效率的导致 所经腐化强度预龟裂，,对316LN SS添加方形波进行能力腐化龟裂拓展实践室,各种步骤的实践室要求和龟裂拓展效率数据统计表格如表1下图,龟裂直径随着间发生发生转化的身材的的身材曲线图右图4下图。在SCC#1步骤 (310 ℃),的身材的的身材曲线图非常平缓,阐明时期是能力腐化龟裂萌发期间,此情此景龟裂拓展效率仅为2.1×10-8 mm/s,远低于腐化强度CF#3步骤的龟裂拓展效率 (9.5×10-8 mm/s)。约160 h后,的身材的的身材曲线图迅速会变得最为陡峭但是呈切线,阐明能力腐化龟裂展开拓展并可达平衡拓展的的情形。龟裂拓展效率也先过大后平衡在2.0×10-7 mm/s,是时期龟裂拓展效率的9.5倍。能力腐化时期的存在龟裂萌发步骤在参考文献中[17]有着tvt体育 ,龟裂将由腐化强度穿晶融化龟裂传统形式迅速转型为能力腐化沿晶融化龟裂传统形式。将超去离子水替代为硼锂饱和悬浊液后 (SCC#2步骤),龟裂拓展的身材的的身材曲线图无显然发生发生转化,龟裂拓展效率为2.2×10-7 mm/s,和超去离子水场景下龟裂拓展效率根本同一。Andresen等[18]设计304SS在288 ℃耐临氢低压水底能力腐化龟裂拓展时,将超去离子水 (pH参考值=5.6) 拆卸为1000 mg/L B+1 mg/L Li饱和悬浊液 (pH参考值=6.54) 后,也现示龟裂拓展根本无发生发生转化。按照Duke Power公司的制作的pHSC4商业圈手机app可计算方式拥有,超去离子水和1500 mg/L B+2.3 mg/L Li饱和悬浊液在310 ℃要求下的pH值分离为5.75和6.95。与此同时,Wang等[19]设计来说当降解氧密度为100 mg/L时,Fe-Cr-Ni各种镁合金材料在耐临氢低压水底的腐化电势差约为0 V。由Fe-Cr-Ni各种镁合金材料的Pourbaix图[20](图5) 而定,在降解氧密度为100 mg/L的310 ℃超去离子水底 (pH参考值5.75),Fe-Cr-Ni各种镁合金材料将形成NiFe2O4腐蚀物膜,而将超去离子水拆卸为硼锂饱和悬浊液 (pH参考值6.95) 后,腐蚀物膜仍为NiFe2O4,由此龟裂拓展效率无显然发生发生转化。

图4316LN SS在炎热直流高压水 （270~310 ℃） 中内应力腐蚀不锈钢裂痕粗度能够间变动曲线美 

图5 300 ℃下Ni在铁-铬-镍四元工作体系中的Pourbaix图 

꧙在330 ℃硼锂液体中 (SCC#5一的阶段),316LN SS的热承载力生锈裂痕拓展效率为2.5×10-7 mm/s。而在SCC#6一的阶段,将硼锂液体更换为纯完水后,裂痕厚度马上间发展身材曲线让人觉得愈加平缓 (图4),裂痕拓展效率降为8.6×10-8 mm/s,比硼锂液体中的裂痕拓展效率降低了65.6%。此想象与Tice等[12]对冷制作304SS的科研报告单相进,在300 ℃净水 (pH参考值5.70) 中的裂痕拓展效率比在2 mg/L Li液体 (pH参考值7.22) 中的裂痕拓展效率低35.7%。在330 ℃状态下,净水和1500 mg/L B+2.3 mg/L Li液体的pH值分别为为5.90和7.28。而由Pourbaix图 (图5) 可预知,Fe-Cr-Ni锰钢中的Ni在电极电位约为0 V,pH值约为7.2时,这时隶属于NiFe2O4和NiO两相动平衡线下,而NiO的确保性不超过NiFe2O4的[21],之所以316LN SS在330 ℃硼锂液体中的耐蚀性不超过净水状态下的,引致热承载力生锈裂痕拓展效率比较大。总而言之上述,硼锂液体对SS在耐高温超高压海里的裂痕拓展效率一定的直接危害,其直接危害状态与液体在既定水温下的pH值密切相关。

2.2.2 盐溶液湿度对内裂寻址传输速度的引响

 

𒅌在SCC#2~SCC#5分阶段,分别是调查了不同于硫酸铜溶液室内环境气温因素对316LN SS的弯曲应力锈蚀龟裂存储时延的应响。由图4得知,室内环境气温因素的的波动规律更加龟裂时长随意间的波动规律斜率逐渐有的波动规律,且在某类室内环境气温因素前提条件下斜率斜率实现比较稳定,情况说明龟裂比较稳定存储。龟裂存储时延随室内环境气温因素的的波动规律原因如图是6如图,龟裂存储时延由于室内环境气温因素的身高而简单提高;室内环境气温因素从270 ℃提高至330 ℃时,龟裂存储时延提高了1.7倍。

图6液体溫度 （270~310 ℃） 对316LN SS承载力被腐蚀波浪纹突出传输速率的不良影响 

ꦆAndresen等[13]明确提出奥氏体SS在较高温度髙压髙压泥里的地应力应变阳极硫化龟裂括展道德做法合乎滑移-阳极硫化建模方法。龟裂括展时前提裂尖露外的材料材料被阳极硫化,在地应力应变或生物物料的使用下晶界随近阳极硫化膜破损,之后晶界溶于使龟裂持续促进,以上的方式源源不断抄袭。环境温度还行根据应响材料材料铁离子溶于、阳极硫化电极电位、生物均衡和裂尖阳极硫化物溶于来应响龟裂括展道德做法。奥氏体SS在较高温度髙压髙压泥里的龟裂括展就是一个热刺激启动的方式,其表观刺激启动能 (Eaae) 还行根据下式计算公式能够 [22]：

🐠其中的,Eaae为表观刺激启动能,R为摩尔气休常数,T1和T2为絕對温差,CGR1和CGR2分別为制样在T1和T2温差环境下的纹裂加密频率。SCC#2~SCC#3一关键期中，,温差由310 ℃降为270 ℃使人纹裂加密频率由2.2×10-7 mm/s降为9.1×10-8 mm/s,减少了58.6%。根据式 (1) 求得相对的Eaae为56.5 kJ/mol,和Du等[9]换取的30%冷代代生产加工316L SS在温差为200~325 ℃差值时的Eaae (57.3 kJ/mol) 相匹配性。当温差从270 ℃(SCC#3一关键期中，) 提升至290 ℃ (SCC#4一关键期中，) 时,纹裂加密频率些许提高至9.9×10-8 mm/s,计算方式相对的Eaae仅为11.7 kJ/mol。制样在中持续较高的温度采取压力河里的研究探讨分析经历将会会对纹裂加密频率形成损害[17]。Eaae很低将会与温差先从中持续较高的温度 (330 ℃) 尽快减少为270 ℃再提升至290 ℃的研究探讨分析阶段性想关。Zhu等[15]研究探讨分析316L热损害区时,使温差先从340 ℃减少到260 ℃再提升至280 ℃,回升后纹裂加密频率越多越少少地减少。SCC#5~SCC#6一关键期中，,温差由290 ℃提升至330 ℃,纹裂加密频率由9.9×10-8 mm/s提高至2.5×10-7 mm/s,求得相对的Eaae为64 kJ/mol,这和Andresen等[23]换取的20%冷代代生产加工316SS在288~ 340 ℃溶氢中持续较高的温度采取压力清泥中压力被被腐蚀纹裂加密的Eaae (64.2 kJ/mol) 相匹配性。对本研究探讨分析在270~330 ℃温差差值的4个纹裂加密频率的的数据点采取线性拟合,取得316LN SS缩管制样在中持续较高的温度采取压力清泥中压力被被腐蚀发裂的Eaae为52 kJ/mol,这和Du等[9]及Andresen等[23]对20%~30%冷代代生产加工316L SS的研究探讨分析然而相进。

2.3 试件材料断口仔细观察

𒅌316LN SS试件在气体中拉坏后用体式体视显微镜对剖面实施了解,最后的见图7。最后的表明,气体中强度预波浪纹、泥里灼伤强度预波浪纹、泥里热载荷比灼伤波浪纹映射3个周期相应的的剖面形貌和外表颜色有区別,能否被差别一下。预波浪纹周期的剖面具有平展,而热载荷比灼伤波浪纹映射周期的剖面具有低质,每隔周期相应的的剖面先进的都很竖直。用SEM对剖面进几步了解 (图8),可見泥里灼伤强度预波浪纹周期剖面为穿晶发裂;当弹出格局由三角型波切换成长方形波后,波浪纹由穿晶发裂日益向沿晶发裂塑造 (图8b),相应的图4中SCC#1时期波浪纹映射缓缓的周期。热载荷比灼伤断口表现出冰糖状方法 (图8c),是具代表性的沿晶发裂形貌。对热载荷比灼伤发裂部件顺着波浪纹映射领域几次 (39次) 自动测量波浪纹映射大小,最后的取的平平均,得到了316LN SS途经约2047 h炎热直流电水热载荷比灼伤实验英文后波浪纹映射大小为0.981 mm。

 

图7 316LN SS途经中高温低压水 （270~310 ℃） 应力比的腐蚀试验后会原材料断口的宏观环境形貌 

图8316LN SS经过了气温髙压水 （270~310 ℃） 应力比锈蚀实验英文后打样定制断口的SEM像 

图9316LN SS过耐高温超高压水 （270~310 ℃） 扯力腐蚀不锈钢实验所之前供试品刮痕寻址路劲的SEM探测 

图10316LN SS 低温高电压水 （270~310 ℃） 能力的腐蚀检测完后刮痕扩充线路的EBSD检测 

ꦏ对从CT试板拿掉的条状样件打磨抛光后,用SEM的背散射电子技术像 (图9) 深入讲解,可看见初始裂痕加密文件目录名更加横截面,相对应的耐腐化劳累步骤的沿晶皲裂传统模式;在这之后裂痕加密文件目录名出来分叉,裂痕弯折地往后面加密,如果有较多的分次裂痕,为沿晶压力耐腐化皲裂。裂痕加密文件目录名深入讲解和横剖面检测 (图8) 的最后一致性。方便进十步深入讲解裂痕加密文件目录名随近的晶界分布区有特点、金属材质晶体度大小价值倾向和稳定度物物应力应变速率应对速率等微观经济有特点,对样件很近裂尖皮肤部位的区域性 (图10a) 进行EBSD深入讲解。图10b中有差异颜色等等的弧度体现有差异的晶界,在这其中深深绿弧度体现5°~15°小方向角晶界,深海蓝弧度体现15°~180°大方向角晶界,大红色弧度体现相似地方点阵 (CSL) 晶界。相结合图10a和b深入讲解所知,裂痕仅朝着大方向角晶界持续加密,在CSL晶界处末见裂痕。而且大方向角晶界体现了较高的能量转换,而CSL晶界是排序平稳的低能晶界,体现了市场大的的抗沿晶压力耐腐化安全性能[24]。管理的本质最低值价值倾向差 (KAM) 是金属材质晶体度大小实物某段点及其毗邻点中价值倾向差的最低值值,KAM值越大介绍装修材料实物有效地方的稳定度物物应力应变速率应对速率越大。KAM该图 (图10c) 金属材质晶体度大小实物深海蓝较多,而晶界处深深绿和金色更为收集,反映出金属材质晶体度大小实物的KAM值不超过晶界处的KAM值,因此 晶界处的稳定度物物应力应变速率应对速率多于金属材质晶体度大小实物的稳定度物物应力应变速率应对速率。316LN SS在高溫超高压自来水中形成沿晶压力耐腐化皲裂和晶界处具备较高的稳定度物物应力应变速率应对速率相关联。

3 论证

(1) 316LN SS不锈钢弯管在高温作业油田底层的水中拥有较高的刚度的腐蚀太敏单纯。

𒁏(2) 316LN SS在炎热高压电水里面的的承载力灼伤内裂扩张传输速率伴随温的延长而单一延长;在270~330 ℃温范围内内的内裂扩张Eaae为52 kJ/mol。

🤪(3) 硼锂水稀硫酸对316LN SS在高温环境低压底层的水中裂开扩张数率有个定的影向,其影向方面和水稀硫酸在相应室温下的pH值关于。

ꦰ(4) 应力应变灼伤断口为明显的沿晶脱层形貌,且裂痕寻址路径分析仅环绕着大多角度晶界,就不会环绕着CSL晶界,一并测量到更多的多次裂痕。