今朝,国表里核电厂和核动力舰船用的核反响堆,重要堆型是以高温(280~350℃)和高压(80~185atm,1atm=101325Pa)水为工作介质的压水堆和沸水堆,因为这些核反响堆对机构材料的特别请求,即稳定性要高;感生放射性要低;中子接收截面要小。是以,与核反响堆工作介质相接触一回路烯烃的设备、构件和管件等均选用铬镍奥氏体不锈钢和具有奥氏体组织的少量高镍耐蚀合金。据统计,一座100万千瓦的大型压水堆核电厂,核反响堆本体、堆内构件、主管道和蒸发器等便须要2000多吨不锈钢板材、棒、管材和锻件,但不包含为了遭受核反响堆内的高压,而采取的低合金高强度钢压力壳内侧所堆焊的大量用于高温水腐化的铬镍奥氏体不锈钢。人们常说核反响堆是用不锈钢“堆”出来的,一点都不夸大。
因为铬镍奥氏体无锡不锈钢管具有面心立方构造的奥氏体组织,即使在堆内高中子通量的感化下,一般也不会有脆化的危险,是以它们都具有高的核稳定性;因为铬镍奥氏体不锈钢与又具有优良的耐蚀性和对其化学成分、所含杂质的严格控制以及高外面光洁度等的请求,在核反响堆经久运行过程中,这些不锈钢的腐化所产生释放率也很低,所感生的发射线也比较少;又因为对核反响堆用不锈钢中所含的、对中子接收截面大的钴、硼等元素的严格控制,所以核反响堆所用不锈钢也具备中子接收截面要小的前提。
是以,核级无锡不锈钢管系能知足核反响堆对构造材料三个特别请求的不锈钢。因为铬镍奥氏体不锈钢的组织构造和耐蚀性已可知足前两个请求,是以,人们对用于核反响堆不锈钢的留意力就集中在了钢中的钴、硼等元素的含量上,这些也是核级铬镍奥氏体不锈钢与非核级铬镍奥氏体不锈钢最重要和最重要的差别。
0Cr18Ni10Ti,除俄罗斯大量选用外,我国自俄罗斯引进的核电站压水堆也应用此商标,而国内其他核反响堆和国外其他国度的核电站压水堆均选用304NG(控氮0Cr18Ni10)和316NG(控氮00Cr17Ni12Mo2)。
开辟304NG(控氮0Cr18Ni10)和316NG(控氮00Cr17Ni12Mo2)的根据:
国外曾产生轻水堆(包含压水堆和沸水堆)用的304和316不锈钢构件产生的晶间腐化断裂变乱。为了进步钢的耐晶间腐化和耐晶间应力腐化的机能,需降低钢中C量≤0.03%(法国降到0.035%);为了弥补降碳而导致的304和316钢的强度的降低,可借参加氮,经由过程其固溶强化来弥补,但为了防止加氮过高,又需作为新商标从新申请并获得赞成才能进入实际工程应用的麻烦,选择了将氮量控制在现行304和316所许可的氮量范围(0.10%),开辟了304NG(控氮0Cr18Ni10)和316NG(控氮00Cr17Ni12Mo2)。
可以看出,304NG(控氮0Cr18Ni10)的腐化率和腐化产品释放速度均低于0Cr18Ni10Ti(321),这注解304NG(控氮0Cr18Ni10)的耐蚀性优于0Cr18Ni10Ti(321)。
一些实验还指出,304NG(控氮0Cr18Ni10)的耐晶间腐化优胜,没有晶间腐化偏向,耐点蚀和氯化物应力腐化的机能则均优于0Cr18Ni10Ti。表6,列出了点蚀实验成果。从表6中可知,304NG(控氮0Cr18Ni10)的耐点蚀远优于0Cr18Ni10Ti,这与0Cr18Ni10Ti钢的钛可形成TiN等非金属搀杂物,引起钢耐点蚀性劣化有关。
一些实验还注解,因为少量的氮参加,316NG(控氮00Cr17Ni12Mo2)的耐晶间腐化、耐点蚀和耐应力腐化机能也均优于0Cr18Ni10Ti。