Page 21 - 理化检验-物理分册2019年第五期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１９０５００２

Z６CNT１８Ｇ１０ 奥氏体不锈钢扩散管在蒸汽

疏水环境中的疲劳开裂特征

李心刚 ,郭 凯 ,翟新年 ,黄进财 ２
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( １． 大亚湾核电运营管理有限责任公司,深圳 ５１８０００ ;
２． 中核深圳凯利核能服务有限公司,深圳 ５１８０００ )
摘 要: 采用金相显微镜、 扫描电镜、 X 射线衍射仪等对 Z６CNT１８Ｇ１０ 奥氏体不锈钢扩散管在蒸
汽疏水环境下的疲劳断口特征进行了研究.结果表明: 与常见的疲劳裂纹常起源于外壁不同, 在蒸
汽疏水环境下的奥氏体不锈钢扩散管的疲劳裂纹起源于内壁, 裂纹源处存在明显的氧化现象; 裂纹
附近的显微组织中存在一定量的驻留滑移带, 疲劳条带间距很窄, 几乎不存在瞬断区, 属于高周
疲劳.
关键词: 奥氏体不锈钢;扩散管;疲劳开裂;滑移带
中图分类号: TG１１５ 文献标志码: A 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１９ ) ０５Ｇ０２９４Ｇ０４

Fati g ueCrackin gCharacteristicsofDiffusionPi p esforZ６CNT１８Ｇ１０Austenitic

StainlessSteelinSteam H y dro p hobicEnvironment

１
１
２
LIXin g an g GUOKai , ZHAIXinnian , HUANGJincai ２
,
( １．Da y aBa yNuclearPowerO p erationsandMana g ementCo． , Ltd． , Shenzhen５１８０００ , China ;
２．CNNCShenzhenKailiGrou pCo． , Ltd． , Shenzhen５１８０００ , China )
Abstract : Thefati g uefracturecharacteristicsofdiffusionp i p esforZ６CNT１８Ｇ１０austeniticstainlesssteelin
steamh y dro p hobicenvironmentwerestudiedb ymeansofmetallo g ra p hicmicrosco p e , scannin g electronmicrosco p e
andXＧra ydiffraction．Theresultsshowthatthefati g uecracksofdiffuser p i p esforausteniticstainlesssteelinsteam
h y dro p hobicenvironmentori g inatedfromtheinnerwall , andthe ywereunlikecommonfati g uecrackswhichoften
ori g inatedfromtheouterwall．Therewasobviousoxidationp henomenonatthecracksource．Thereweresome
stationar y sli pbandsinthemicrostructuresnearthecracks．Thefati g uebandshadver ynarrows p acin g ．Therewas
almostnothefinalfracturezoneinthemicrostructures , whichbelon g stohi g hc y clefati g ue．
Ke y words : austeniticstainlesssteel ; diffusionp i p e ; fati g uecrackin g ; sli pband

奥氏体不锈钢因其优越的抗流动加速腐蚀性能 下游管件开裂的主要原因之一.间断的高温疏水流
和焊接性能, 广泛应用于核电厂及火电厂疏水系统的 对金属管件造成冷热交替循环, 尤其是当发生间断性
疏水阀下游通往凝汽器的管道和 扩散器等金属部 的闪蒸相变时易引发疲劳开裂 [ ９Ｇ１２ ] .关于奥氏体不
件 [ １Ｇ６ ] .虽然奥氏体不锈钢的性能优越, 但由于工作 锈钢管件在蒸汽疏水环境下的疲劳开裂尚无深入研
环境较为恶劣, 疏水管道及管件开裂的现象仍时有发 究, 笔者以 Z６CNT１８Ｇ１０奥氏体不锈钢扩散管为研究
生 [ ７Ｇ８ ] .目前关于不锈钢管件在蒸汽疏水环境下的失 对象, 对其典型疲劳断口和裂纹进行了综合分析, 深
效行为研究主要集中在管系的二次应力问题上.电 入研究了其在蒸汽疏水环境下的疲劳开裂特征.
厂运行经验表明, 疲劳开裂也是蒸汽疏水系统疏水阀
１ 试验材料与试验方法

１．１ 试验材料
收稿日期: ２０１９Ｇ０１Ｇ３１
作者简介: 李心刚( １９８５－ ), 男, 工程师, 主要从事核电厂金属材
Z６CNT１８Ｇ１０ 奥氏体不锈钢扩散管的化学成分
料管理、 评估及失效行为研究, lixin g an g ＠c g n p c．com．cn
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