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核島用P280GH鋼的冷卻相變過程及數(shù)值模擬在中國電力發(fā)展中長期規(guī)劃中，核電已列為未來重要的替代能源和清潔能源。P280GH碳錳鋼管主要用于壓水堆核電站核島蒸汽系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)管道，屬于RCC-M規(guī)范的核二級，對鋼管的幾何尺寸精度、表面質(zhì)量和力學(xué)性能都有很高的要求，相變熱處理則是調(diào)整材料微觀組織結(jié)構(gòu)、改善材料性能的重要手段。隨著材料CCT、TTT曲線的不斷完善和數(shù)值仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步，物理模擬、金相觀察和數(shù)值模擬等研究方法相結(jié)合，使材料相變研究取得了很大進(jìn)展。 燕山大學(xué)的學(xué)者為了研究核島用P280GH鋼管熱軋成形后的冷卻過程組織演變，采用物理模擬方法建立了CCT和TTT相變動力學(xué)曲線。結(jié)果表明，低冷速會形成粗大鐵素體和珠光體，增大冷速可細(xì)化低溫相組織，當(dāng)冷速超過10℃/s時即開始出現(xiàn)貝氏體組織。運用疊加原理，基于有限元法，建立了試驗鋼冷卻過程數(shù)值模型，分析了?219.1mm×18.26mm規(guī)格P280GH鋼管在空冷和水冷兩種冷卻過程沿壁厚方向溫度場、組織演變規(guī)律。結(jié)果顯示，空冷條件相變組織為均勻的珠光體、無貝氏體和殘余奧氏體；水冷條件獲得相變組織為馬氏體組織，管內(nèi)外表面體積分?jǐn)?shù)相差3.6%，計算結(jié)果與實際熱處理工況基本一致。研究結(jié)果可為熱軋P280GH鋼管生產(chǎn)的控冷工藝提供指導(dǎo)。
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