Page 42 - 理化检验-物理分册2023年第六期

钟多军, 等: 核电用304L不锈钢包壳的慢应变速率拉伸试验

表1 304L不锈钢包壳的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Mn P S Si Co Ni Cr Fe
实测值 0.015 1.18 0.019 0.007 0.34 0.027 10.21 17.86 余量
标准值 ≤0.06 ≤2.0 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.75 ≤0.04 8.5~11.0 17.0~19.0 余量

图1 成品包壳横截面显微组织形貌
1.2 试样制备 A
n= ( 1 )
×100%
在成品包壳中截取试样, 参照 GB / T15970.4 — A 0
为试样在高温氮气中慢应变速率拉伸试验
2000 《 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第4部分: 式中: A 0
单轴加载拉伸试样的制备和应用》 设计试样, 沿包壳 后的断后伸长率; A 为试样在高温、 高压水中慢应
轴向剖开, 制备成如图2所示的试样。为消除加工 变速率拉伸试验后的断后伸长率。
给试样带来的应力集中, 采用砂纸和抛光剂对所有
2 试验结果与分析
切割面进行打磨和抛光。
2.1 慢应变速率拉伸试验敏感性测试结果
图3为包壳应力腐蚀后的应力 - 应变曲线, 这
两种介质中的应力 - 应变曲线为典型不锈钢材料的
拉伸应力 - 应变曲线, 具有明显的弹性变形区和塑
性变形区, 并且没有明显的屈服阶段, 试样在产生
塑性变形和颈缩后发生断裂。表 2 为包壳在高温
图2 慢应变速率拉伸试验试样尺寸示意
氮气和高温、 高压水中的 3 组试样的慢应变速率
1.3 试验方法
拉伸试验结果。从表 2 可以得出: 包壳在高温、 高

参照 GB / T15970.7 — 2017 《 金属和合金的腐
压水中的屈服强度和抗拉强度比在高温氮气中

蚀 应力腐蚀试验 第7部分: 慢应变速率试验》 对包
大, 断后伸长率基本一致; 包壳的n 值接近1 , 证明
壳进行慢应变速率拉伸试验。将试样置于动态高压
釜中, 试验介质为电阻率大于18MΩ · cm 、 氧元素体 其敏感性不高。

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积分数小于 10 的纯水; 试验温度为( 315±2 ) ℃ 、

试验压力为15.5MPa ; 参考 GB / T15970.7 — 2017 ,

-7 -1 的应变速率进行拉伸试验 [ 10 ] , 直
选择5×10 s

至试样断裂。取 3 组试样进行测试, 根据 GB / T
15970.7 — 2017 , 以式( 1 ) 计算材料的应力腐蚀开裂
敏感性系数n , n 的实际计算数值小于 1 或者与 1
相差越大, 则代表材料在高温氮气和高温、 高压水中
的断后伸长率差异越大, 对应包壳的慢应变速率拉
伸试验敏感性越大。 图3 包壳应力腐蚀后的应力 - 应变曲线

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