论文部分内容阅读
随着原子能技术的目趋成熟,核电站及其他核设施的数量和规模日益扩大。鉴于辐射屏蔽体系在反应堆中的重要作用,屏蔽材料的研究与开发成了世界各国的热点。这不仅仅表现为国家的大量投入,各国专家和学者也对这一课题产生了浓厚的兴趣。而Ⅲ10B优异的核特性,使得研究者们在开发新的屏蔽材料时从来就没有把关注的目光从它身上移开。在这些含B的屏蔽材料中,含硼不锈钢以其良好的机械性能、优良的综合屏蔽性能和抗辐射性能,成为了辐射屏蔽体系中结构材料的首选。然而,如果辐射屏蔽用不锈钢采用浓缩10B,加之材料中还含有大量Cr、Ni等贵重金属元素,价格高昂的高硼不锈钢将无法得到广泛应用。本课题正是希望能为科学家们开发新的低成本含硼屏蔽用结构材料（高硼钢）提供一些科研资料。本试验利用真空感应炉熔炼高硼钢,采用ICP法分析制备合金的化学成分,用OLYMPUS型金相显微镜及S3400N型电子扫描电镜观察高硼钢试样的铸态及热处理态显微组织,并结合STA-300HV型扫描探针显微镜进一步分析试样微区成分的变化。试验结果表明,采用一次性加入炉料,而非传统的分批加料的工艺,制备出的含硼量为1.0wt%左右的高硼低合金钢,其硼的收得率稳定在较高的水平。加入少量Zr的高硼钢中,在靠近晶界处析出的网状硼化物的基体中,有富Zr相弥散析出,该物相相当稳定,高温热处理也不能改变其形态,但退火处理,特别是均化处理后,部分富Zr相有远离网状硼化物而向基体内移动的趋势。而含有Cr、Ni、Ti及微量Zr的高硼钢中,会在基体中出现两种富Ti相,且1050℃淬火后,组织中还会出现另一种含Cr相,分析认为这种新物相的析出与冷却速度及淬火前预热处理有关;Ni在淬火过程中会部分进入网状硼化物。高温淬火、退火或复合热处理都能使网状硼化物向断网状发展,但效果并不明显。