1、壓水堆核電站一回路系統(tǒng)中使用了大量的鑄造不銹鋼部件：閥體、主冷卻劑管道和主泵泵殼，一般其運行溫度范圍為288-327℃，該材料長期在反應堆冷卻劑運行溫度下會發(fā)生熱老化脆化，即韌性和延性下降的現(xiàn)象，隨著熱老化程度的加深，壓力部件的臨界裂紋尺寸會下降，因此將削弱一回路壓力邊界的完整性。分析材料由組織變化引起的強度升高、韌性和延性下降，查明CSS材料老化機理對提高機械性能，延長核電站的運營壽命，給電站帶來更大的經(jīng)濟效益。 本文對400

2、℃加速老化試驗后試樣通過光學金相（OM）、透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（SEM）、室溫與運行溫度350℃拉伸試驗、室溫沖擊以及韌脆轉折溫度的測定等方法研究了不同老化時間的國產(chǎn)與法國產(chǎn)23CN20-09Mα+γ鑄造雙相不銹鋼（CSS）的顯微組織、室溫與運行溫度下的靜力強塑性與變形行為以及沖擊動態(tài)強韌性與韌脆轉折溫度隨老化時間延長的變化，以期探討熱老化脆化對該鋼組織性能的影響及其變形行為，并對該鋼老化后的拉伸與沖擊性能進行了評估。

3、23CN20-09Mα+γ鑄造雙相不銹鋼組織為奧氏體基體上分布著不連續(xù)的島狀分布，主要形態(tài)為條帶狀和花邊狀。隨老化時間的延長，鐵素體的形態(tài)發(fā)生了變化，由不連續(xù)的島狀和花邊狀逐漸在局部區(qū)域形成帶狀尖銳的鐵素體長條，奧氏體內(nèi)的位錯、層錯也有明顯的減少，在晶界處有析出物的出現(xiàn)，且鑄造雙相不銹鋼中的鐵素體相隨老化時間的延長逐漸變硬。 兩種鋼的靜力強塑性與斷裂分析可知，取樣位置對國產(chǎn)鋼室溫靜力強塑性沒有顯著影響，對法國產(chǎn)鋼的強度有顯著性影

4、響，但對塑性沒有影響；取樣方向對室溫拉伸塑性沒有顯著的影響。老化1000h后對法國產(chǎn)鋼室溫抗拉強度和斷面收縮率都有顯著的影響。鑄造雙相不銹鋼的拉伸宏觀斷口的邊緣為不規(guī)則的“花瓣狀”，斷口附近有明顯的褶皺出現(xiàn)，原始態(tài)鑄造雙相不銹鋼室溫斷裂機理為微孔聚集斷裂。熱老化后斷口上韌窩底部出現(xiàn)第二相粒子，隨老化時間的延長，第二相粒子增多，斷裂為微孔聚集長大或塑性流動發(fā)生頸縮而斷裂。350℃拉伸斷口為韌窩，并隨熱老化時間的延長韌窩形貌由深變淺，高溫拉

5、伸隨老化時間的延長韌性下降，但斷裂方式變化不明顯，仍為微孔聚集斷裂。 鑄造雙相不銹鋼拉伸曲線為“鋸齒形”，整個拉伸過程中伴隨著有新的Lüders帶的出現(xiàn)，拉伸過程中有形變孿晶的出現(xiàn)，在孿晶內(nèi)部還有大量滑移帶的出現(xiàn)，形變機理為滑移和孿生兩種變形機制的交替發(fā)生。鑄造雙相不銹鋼的強化分為3個階段，即屈服形變強化階段n1、均勻形變強化階段n2、局集形變強化階段n3，并且均勻形變強化階段n2<局集形變強化階段n3<屈服形變強化階段n1。

6、 兩種鋼的動力強韌性與斷裂分析可知，取樣位置和方向的不同對沖擊特性值基本沒有顯著的影響；老化時間對裂紋形成功Wm沒有顯著性影響；老化時間對國產(chǎn)鋼的近外壁和徑向取樣以及法國產(chǎn)鋼的徑向取樣的裂紋擴展功即Wu和Wa以及沖擊功W有顯著的影響。原始態(tài)與老化100h鑄造雙相不銹鋼沖擊斷裂機理為沿鑄件內(nèi)部的縮孔缺陷擴展所致的延性斷裂；老化300h后斷口出現(xiàn)了大量的韌窩，為微孔聚集斷裂；老化1000h后斷口形貌特征為大量高密度的短而彎曲的撕裂棱線

7、條和韌窩帶，為準解理斷裂。國產(chǎn)鋼態(tài)、老化100h與300h的韌脆轉變溫度分別為-105±5℃、-90±5℃與-50±5℃，法國產(chǎn)鋼原始態(tài)、老化100h、300h與1000h后韌脆轉折溫度分別為：-115±5℃、-85±5℃、-70±5℃與-50±5℃。隨老化時間延長韌脆轉折溫度逐漸升高，且在相同的老化時間下，國產(chǎn)鋼韌性明顯低于法國鋼。 由鑄造雙相不銹鋼脆化動力學方程得出力學性能值低于實測值，脆化動力學方程可以對法國產(chǎn)鑄造雙相不銹