完成したパイプの構造に及ぼす690合金鍛造棒の細粒バンドの影響

公開時間： 06 / 23 2021 著者：サイト編集者訪問：10706

合金690はニッケルベースの耐食性合金です。耐応力腐食割れ性に優れているだけでなく、比較的高い強度、優れた構造安定性、優れた加工特性を備えています。国内外で大規模な先進型PWR原子力発電所となっています。蒸気発生器の伝熱管に最適な材料690合金伝熱管の製管工程は、鍛造棒→熱間押出→ビレット冷間圧延→中間焼鈍→最終冷間圧延→最終焼鈍→特殊熱処理（「TT」）。

国内外の学者は、690合金仕上げ伝熱管の均一性、炭化物析出形態、粒界構造、耐食性に及ぼす溶体化処理と特殊熱処理の影響を研究しましたが、合金鍛造棒の構造報告は比較的少ないです。きめの細かいバンドとそれらがパイプの構造に及ぼす影響について。このため、研究者らは、原子力蒸気発生器の伝熱管に使用されている690合金鍛造棒の構造を分析し、熱処理試験と細粒帯構造の鍛造棒の構造を以下のように行った。熱間押出プロセスにおける加熱プロセス。その後の処理で、焼きなましされた中間チューブ構造とTT状態の完成したチューブ構造への影響を分析および分析しました。

テスト用の690合金鍛造バーは、国内メーカーから提供されました。 690合金鍛造バーの端を切り取り、代表的なサンプルを選択して、縦方向の元の構造を観察しました。熱プロセス中の鍛造バーの構造に対する加熱プロセスの影響を研究するために、690合金鍛造バーをこの加熱プロセスに従って熱処理しました。つまり、鍛造バーサンプル（20mm×20mm×20mm）です。 950℃で2時間加熱し、水冷しました。金属組織サンプルを準備して、その縦方向の構造を観察します。次に、サンプルのバッチを最初に950°Cで10分間保持し、次に1200°Cに5分間上げてから水冷し、次に金属組織サンプルを準備してその縦方向の構造を観察します。同時に、この鍛造バーのバッチの伝熱管プロセスに従って、焼きなましされた中間管とTT仕上げ管を準備し、それらに対して縦方向の微細構造分析を実行しました。

テストでは、鍛造バーの元の構造に「サンドイッチ」の形で異常な細粒のバンド構造があることがわかりました。粗いバンドと細かいバンドは間隔が空いていて、異なる細かいバンドの粒子サイズは基本的に同じです。各層のきめの細かいバンドの幅は異なります。広い微結晶バンドの幅は200μm以上、狭い微結晶バンドの幅はわずか10μm、微結晶バンドの粒径は20μm未満です。元の鍛造バーの細粒バンドには多くのTi（C、N）介在物があり、それらのほとんどは粒界にあります。粒界はピン止めの役割を果たし、同時に、細粒バンドの粒と結晶の中にあります。世界にはたくさんの炭化物があります。 Ti（C、N）と炭化物粒子は転位の動きに強いピン止め効果があるため、結晶粒の成長を妨げ、微細な結晶バンドの形成につながります。元の鍛造バー（細粒ゾーンなし）の通常の構造では、粒界に多数の連続または半連続の炭化物析出があり、基本的に粒内に点状の炭化物析出はなく、粒内および粒界。多数のTi（C、N）粒子が見つかりました。

鍛造棒を950℃で2時間熱処理したところ、細粒帯は改善されましたが、明らかに除去されておらず、帯状の細粒帯が多く残っています。 1200℃での熱処理後、鍛造棒の構造は固溶体構造になりますが、細粒のバンド構造を完全に取り除くことはできません。

さらなる実験により、アニールされた中間管の縦方向の微細構造には依然として微細な結晶バンドがあり、微細な結晶バンドは一連の単一の微細な結晶粒子から構成されることが見出された。アニールされた中間チューブの残りの微細な結晶バンドは、完成したチューブ構造の均一性に一定の影響を及ぼします。 TT状態の完成管の縦粒界の炭化物はすべて連続的または半連続的に分布しており、構造内に炭化物の析出帯が見られます。炭化物析出帯は縦方向に分布しており、転がり変形の方向は同じです。分析：

（1）690合金鍛造バーの炭化物の不均一な析出が、鍛造バーに微細な結晶バンドが存在する主な理由です。
（2）690合金鍛造バーに細粒バンドが存在すると、その後の処理中に690合金チューブの均一性に悪影響を及ぼし、熱伝達チューブの完成構造に不均一な炭化物の析出を引き起こし、最終的には完成したチューブの局所構造が不均一。
（3）完成した690合金伝熱管の構造の均一性を確保するために、鍛造バーの構造を制御して、バーに細粒のバンドが存在しないようにする必要があります。

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