核電站核島關鍵設備材料技術

目錄
叢書序
前言
第1章 壓水堆核電站核島及關鍵材料 1
1.1 壓水堆核電站核島結(jié)構概況 1
1.2 壓水堆核島關鍵設備 2
1.2.1 壓力容器 2
1.2.2 蒸汽發(fā)生器 5
1.2.3 主泵 6
1.2.4 穩(wěn)壓器 7
1.2.5 傳熱管 8
1.3 壓水堆大鍛件用鋼的發(fā)展歷史 10
1.4 壓水堆大鍛件技術的發(fā)展 13
1.5 壓水堆大鍛件主要制造企業(yè) 21
參考文獻 22
第2章 壓力容器用SA508Gr3Cl1鋼 24
2.1 SA508Gr3Cl1鋼成分體系 24
2.1.1 SA508Gr3Cl1鋼成分演變 24
2.1.2 元素對SA508系列鋼的影響 25
2.2 SA508Gr3Cl1鋼大鍛件淬透性深化研究 26
2.2.1 合金元素對SA508Gr3Cl1鋼淬透性的影響 27
2.2.2 合金元素對SA508Gr3Cl1鋼組織和性能的影響 35
2.3 SA508Gr3Cl1鋼工業(yè)條件淬透性極限評估 54
2.3.1 SA508Gr3Cl1鋼壓力筒體整體淬火數(shù)值模擬 54
2.3.2 SA508Gr3鋼極限淬透性 67
2.4 SA508Gr3Cl1大鍛件低溫韌性關鍵影響因素研究 68
2.4.1 試驗材料與方法 68
2.4.2 韌性斷裂的影響因素 70
2.4.3 低溫脆性斷裂的影響因素 70
2.4.4 小結(jié) 77
2.5 SA508Gr3Cl1鋼大鍛件熱成型關鍵因素研究 78
2.5.1 試驗材料及方法 78
2.5.2 SA508Gr3Cl1鋼的高溫流變曲線 78
2.5.3 SA508Gr3Cl1鋼的熱變形方程 79
2.5.4 SA508Gr3Cl1鋼的熱加工圖 80
2.5.5 變形條件對SA508Gr3Cl1鋼顯微組織的影響 81
參考文獻 82
第3章 蒸汽發(fā)生器用SA508Gr3Cl2鋼 83
3.1 SA508Gr3Cl2鋼的工程應用背景 83
3.2 SA508Gr3Cl2鋼超大鍛件冷卻過程溫度場研究 86
3.2.1 淬火溫度場有限元模型的建立 86
3.2.2 淬火溫度場計算 90
3.3 SA508Gr3Cl2鋼超大鍛件成分優(yōu)化設計 97
3.3.1 大鍛件用SA508Gr3Cl2鋼中主要合金元素的作用 98
3.3.2 合金元素對SA508Gr3Cl2大鍛件的影響 99
3.3.3 SA508Gr3Cl2鋼大鍛件中C、Si含量的控制范圍 102
3.3.4 SA508Gr3Cl2鋼大鍛件中Al含量的控制范圍 110
3.4 SA508Gr3Cl2鋼超大鍛件熱處理工藝與性能優(yōu)化研究 111
3.4.1 SA508Gr3Cl2鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織 111
3.4.2 大鍛件典型部位冷卻過程的組織與性能變化 113
3.5 采用Thermo Calc軟件計算平衡態(tài)相 128
3.5.1 熱力學計算試驗材料 129
3.5.2 熱力學計算結(jié)果與討論 129
3.5.3 熱力學計算驗證 130
參考文獻 131
第4章 主管道用316LN控氮不銹鋼 132
4.1 引言 132
4.2 316LN鋼熱變形行為的研究 132
4.2.1 316LN鋼的高溫流變行為 133
4.2.2 316LN鋼的熱變形方程 135
4.3 316LN鋼流變失穩(wěn)機理 137
4.3.1 變形溫度對顯微組織的影響 137
4.3.2 應變速率對顯微組織的影響 138
4.3.3 動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸與熱變形條件間的定量關系 139
4.3.4 熱加工圖 139
4.3.5 流變失穩(wěn)機制與典型組織特征 141
4.4 316LN鋼亞動態(tài)再結(jié)晶行為 142
4.4.1 雙道次壓縮流變曲線 143
4.4.2 熱變形后再結(jié)晶的模型 143
4.5 元素對316LN鋼熱成型性的影響 144
4.5.1 Nb添加對316LN鋼動態(tài)再結(jié)晶行為的影響 145
4.5.2 N含量對316LN鋼動態(tài)再結(jié)晶行為的影響 147
第5章 堆內(nèi)構件用鋼 149
5.1 引言 149
5.2 Z12CN13鋼關鍵性能研究 150
5.2.1 Z12CN13鋼成分設計 150
5.2.2 關鍵性能研究 150
5.2.3 小結(jié) 163
5.3 改型403鋼成分優(yōu)化設計 164
5.3.1 成分設計 164
5.3.2 關鍵性能研究 167
5.3.3 小結(jié) 173
5.4 F6NM鋼成型工藝研究 174
5.4.1 試驗材料及方法 174
5.4.2 高溫流變行為 175
5.4.3 熱加工圖 177
5.4.4 小結(jié) 177
第6章 傳熱管用Inconel690合金 179
6.1 Inconel690合金超純凈冶煉 179
6.1.1 Inconel690合金超純凈冶煉熱力學研究 179
6.1.2 Inconel690合金超純凈冶煉動力學研究 181
6.1.3 Inconel690合金超純凈冶煉實踐 185
6.2 Inconel690合金凝固特性研究 187
6.2.1 Inconel690合金凝固特性 187
6.2.2 Inconel690合金凝固中元素偏析 190
6.2.3 Inconel690合金凝固中析出相 195
6.2.4 小結(jié) 199
6.3 Inconel690合金冷/熱加工性能研究 200
6.3.1 Inconel690合金冷加工性能 200
6.3.2 Inconel690合金的熱加工性能 201
6.4 Inconel690合金熱處理工藝研究 205
6.4.1 固溶處理與晶粒長大傾向 205
6.4.2 退火處理與碳化物析出 207
6.4.3 特殊熱處理對微觀組織的影響 209
第7章 核島其他關鍵設備材料 212
7.1 引言 212
7.2 主泵軸材料 212
7.2.1 主泵軸材料的性能要求 212
7.2.2 微觀組織對力學性能的影響 213
7.2.3 磁性能的影響因素 215
7.2.4 主泵軸材料性能測試 216
7.2.5 小結(jié) 219
7.3 控制棒材料 220
7.3.1 Ag-In-Cd控制棒 220
7.3.2 Ag-In-Cd-Sn合金樣品的制備 222
7.3.3 Ag-In-Cd-Sn合金的密度及熱物性能分析 223
7.3.4 Ag-In-Cd-Sn合金微觀組織及相變分析 228
7.3.5 Ag-In-Cd合金與Ag-In-Cd-Sn合金的壓縮蠕變行為 231
7.3.6 Ag-In-Cd堆內(nèi)輻照行為的綜合評價 234
7.3.7 小結(jié) 242
參考文獻 242