Cpr1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種不銹鋼的熱老化評估方法，具體涉及一種CPR1000核電廠鑄造 奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法。
【背景技術】
[0002] CPR1000核電廠一回路主管道、主泵泵殼、部分閥門閥體等使用鑄造奧氏體不銹鋼 材料，國內外研宄表明，鑄造奧氏體不銹鋼在長期運行后將出現熱老化脆化的現象，典型的 效應是隨運行時間的增加，材料的斷裂韌性下降。斷裂韌性的下降將威脅到熱老化敏感設 備的安全性和結構完整性，因此需要研宄一種能夠對CPR1000鑄造奧氏體不銹鋼進行熱老 化評估的方法，從而為保持核電廠熱老化相關設備的結構完整性、提高電站的安全性和可 靠性以及核電廠長周期運行提供重要參考依據。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種CPR1000核電廠鑄造奧氏體 不銹鋼的熱老化評估方法。
[0004] 為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種CPR1000核電廠鑄造奧氏體 不銹鋼的熱老化評估方法，其特征在于，它包括以下步驟： (a) 取CPR1000核電廠中設備/部件上的奧氏體不銹鋼進行元素分析，計算等效鉻含量 Crrai和鐵素體含量δ。，評估奧氏體不銹鋼的熱老化敏感性； (b) 檢查奧氏體不銹鋼的鑄造方式和材料牌號； (c) 根據奧氏體不銹鋼的材料牌號對應選擇公式計算室溫夏比沖擊吸收能Cv; (d) 根據奧氏體不銹鋼的鑄造方式和材料牌號對應選擇公式計算斷裂韌性值J1。和裂 紋深度為2. 5mm時的斷裂韌性值Jd; (e) 根據計算的室溫夏比沖擊吸收能Cv、斷裂韌性值J1。和裂紋深度為2. 5_時的斷裂 韌性值Jd判斷奧氏體不銹鋼熱老化狀態。
[0005] 優化地，所述步驟（a )包括： (al)取CPR1000核電廠中設備/部件上的奧氏體不銹鋼進行元素分析，確定Cr、Mo、 Si、Ni、Mn、N和C的質量含量； (a2)利用式1計算等效鉻含量Creq、利用式2計算等效鎳含量Nieq，隨后利用式3計算 鐵素體含量S。； Creq =Cr+ L21(Mo)+ 0.48(^)-4.99 (〇 ； Nieq = Ni + 0.1 I(Mn) - 0.0 OQ^Mnf + 1& + 24 5(C) + 2. 77 2);
【主權項】
1. 一種CPR1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法，其特征在于，它包括以 下步驟： (a) 取CPR1000核電廠中設備/部件上的奧氏體不銹鋼進行元素分析，計算等效鉻含量 creq和鐵素體含量S。，評估奧氏體不銹鋼的熱老化敏感性； (b) 檢查奧氏體不銹鋼的鑄造方式和材料牌號； (c) 根據奧氏體不銹鋼的材料牌號對應選擇公式計算室溫夏比沖擊吸收能Cv; (d) 根據奧氏體不銹鋼的鑄造方式和材料牌號對應選擇公式計算斷裂韌性值1。和裂 紋深度為2. 5mm時的斷裂韌性值Jd; (e) 根據計算的室溫夏比沖擊吸收能Cv、斷裂韌性值1。和裂紋深度為2. 5mm時的斷裂 韌性值Jd判斷奧氏體不銹鋼熱老化狀態。
2. 根據權利要求1所述的CPR1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法，其特 征在于，所述步驟（a)包括： (al)取CPR1000核電廠中設備/部件上的奧氏體不銹鋼進行元素分析，確定Cr、Mo、Si、Ni、Mn、N和C的質量含量； (a2)利用式1計算等效鉻含量Creq、利用式2計算等效鎳含量Nieq，隨后利用式3計算 鐵素體含量S。；
(a3)當Creq> 23. 5%或S。> 20%時，奧氏體不銹鋼的熱老化敏感；當Creq< 23. 5%且S20%時，奧氏體不銹鋼的熱老化不敏感。
3. 根據權利要求1所述的CPR1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法，其 特征在于：步驟（b)中，所述鑄造方式為離心鑄造或靜態鑄造；所述材料牌號為CF-3/3A、 CF8/8A、CF-8M、Z3CN20. 09M或ZG0Crl9NillMo2。
4. 根據權利要求1所述的CPR1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法，其特 征在于：所述步驟（c)中，在計算室溫夏比沖擊吸收能Cv后還對奧氏體不銹鋼的拉伸流變 應力比率Rf和拉伸屈服應力比率Ry分別進行計算。
【專利摘要】本發明涉及一種CPR1000核電廠鑄造奧氏體不銹鋼的熱老化評估方法，它包括以下步驟：（a）奧氏體不銹鋼進行元素分析，計算等效鉻含量Creq和鐵素體含量δc；（b）檢查奧氏體不銹鋼的鑄造方式和材料牌號；（c）計算室溫夏比沖擊吸收能Cv；（d）計算斷裂韌性值J1C和裂紋深度為2.5mm時的斷裂韌性值Jd；（e）根據計算的室溫夏比沖擊吸收能Cv、斷裂韌性值J1C和裂紋深度為2.5mm時的斷裂韌性值Jd判斷奧氏體不銹鋼熱老化狀態。通過測試奧氏體不銹鋼中具體元素的質量含量，并結合鑄造方式和材料牌號能夠實現對其熱老化敏感性、熱老化狀態進行評估和判斷，解決在CPR1000核電廠相應設備/部件在運行過程中不銹鋼的斷裂韌性無法判斷的問題，為提高電站的安全性提供了關鍵的手段。
【IPC分類】G01N33-20
【公開號】CN104777280
【申請號】CN201510188417
【發明人】姜家旺, 汪小龍, 郭文海, 薛飛, 遆文新, 史芳杰, 余偉煒, 韓傳偉
【申請人】蘇州熱工研究院有限公司, 中國廣核集團有限公司, 中國廣核電力股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月21日