论文部分内容阅读
含硼不锈钢除具备吸收中子和γ射线的能力外,还具有高强度和良好韧性,所以不仅用于屏蔽材料也可充当结构材料。但由于硼元素的添加,在含硼不锈钢中形成大量的(FeCr)2B型硼化物析出相,从而使含硼不锈钢的力学性能、耐蚀性能、热加工性能变差,导致加工难度较大、开发成本较高。近年来由于我国大力发展核电产业,如何解决核废料的处理与贮存问题越显得重要,目前国内使用的含硼不锈钢基本都依赖于国外进口。研制含硼不锈钢对实现屏蔽用钢国有化有着重大的意义。本文通过大量试验研究,对不同硼含量试验钢的热加工性能、析出相析出行为以及经不同固溶处理后的力学性能、耐蚀性能、热加工性能等进行了研究。探讨热处理、热变形及硼元素含量对含硼不锈钢组织及性能的影响规律,探究最佳的热加工工艺,为含硼不锈钢的国有化生产及实际生产研究提供一定的理论依据。本文通过不同的试验条件,得出如下结果:1、在本文试验条件下,固溶处理工艺对含硼奥氏体不锈钢中硼化物的析出相,力学性能影响不显著。经1100℃固溶保温40min后,含硼不锈钢的耐点蚀性能及耐晶间腐蚀性能最优。2、由于硼化物的钉扎作用,阻碍了奥氏体晶粒的长大,含硼不锈钢具有较为细小的晶粒。3、在熔点边缘温度1260℃时,0.5%B含硼不锈钢析出相大量固溶,晶粒长大较快,进一步提高温度,材料发生了晶界熔化。4、含硼奥氏体不锈钢的凝固态组织为初生奥氏体和在晶间分布的共晶硼化物(FeCr)2B,随着硼含量的增加,共晶硼化物数量逐渐增多。5、研究表明,含硼不锈钢中的(FeCr)2B型硼化物析出相为Cr2B和Fe2B的机械混合体,析出相中含有少量的镍及微量锰元素,硼化物大量分布在晶界上,晶内分布较少。6、硼在奥氏体钢中可以起到固溶强化的作用,提高基体的强度及硬度。含硼不锈钢析出的硼化物具有较高的热稳定性和脆性,硬度较高,导致试验钢韧性急剧下降,硬度升高,甚至出现脆断。随着硼含量的增加,含硼不锈钢的强度增大,塑性降低,耐点蚀及耐晶间腐蚀能力下降。7、在本文热塑性模拟试验条件下,含硼不锈钢最佳热加工区间为1000~1150℃随着硼含量的提高,含硼不锈钢的热加工区间变窄,且高温塑性骤降为零的温度逐渐降低。