我国钠冷示范快堆的堆本体设备采用自主研制的控碳控氮型316KD奥氏体不锈钢,工业化规模铸锭中会出现因成分偏析造成的高温δ-铁素体,并且随着铸锭尺寸的增加,δ-铁素体的数量显著增加。δ-铁素体在服役过程中易发生分解,显著影响合金的力学性能。在前期澄清高温δ-铁素体形成机制的基础上(Metall. Mater. Trans. A, 51, 2020, 2998-3008),进一步研究了δ-铁素体对疲劳裂纹扩展行为的影响。固溶状态下,δ-铁素体未发生分解,裂纹尖端遇到δ-铁素体时,奥氏体和δ-铁素体间变形行为的差异,造成疲劳扩展方向的偏折。加速时效处理后,δ-铁素体发生分解而析出网状M23C6碳化物,当分解态δ-铁素体处于裂纹尖端时,M23C6碳化物与残余δ-铁素体间变形不协调而萌生微裂纹,预先形成的微裂纹有利于裂纹扩展,导致了疲劳裂纹扩展阻力的降低。该工作得到了国家自然科学基金(51871218) 、中科院青年创新促进会(2018227)和中核集团青年英才项目的支持,相关研究工作发表于:Journal of Materials Science & Technology, 114, 2022, 7-15。
(核用特种合金研究组 供稿)