核电用镍基合金热处理工艺研究(附件)【字数：13530】
摘 要摘 要本文探索和研究了Ni-Cr-Mo合金的热处理工艺。对锻态合金在1100℃、1120℃、1140℃以及1160℃分别进行固溶处理，将1140℃固溶处理6h的试样在980℃、1000℃、1020℃、1040℃分别进行稳定化处理，然后使用全自动维氏硬度计测硬度，使用X射线衍射仪进行物相分析，使用金相显微镜观察金相组织，研究固溶处理和稳定化处理对合金组织性能的影响。通过对比分析确定出最佳固溶工艺和最佳稳定化工艺。在750℃下进行长时间热处理，通过扫描电镜和能谱仪分析氧化膜的形成，研究合金的高温抗氧化性能。结果表明，1140℃×4h为最佳固溶工艺，此时晶粒度为6.1,满足要求，未溶相基本溶解，硬度达到214.536HV。1000℃×6h为最佳稳定化工艺，此时NbC充分析出，Cr、Mo元素溶进基体，晶粒没有发生明显长大，合金硬度达到230.759HV。750℃×200h时只形成薄层氧化膜，合金的抗氧化性能优异。关键词镍基合金；固溶处理；稳定化处理；敏化处理；核电
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 核电 1
1.2.1 核电的特点 2
1.2.2 核电的发展及趋势 3
1.2.3 核电机组材料 3
1.2.4 核电待解决的问题 4
1.3 镍基合金的特性分类及应用 5
1.3.1 特点 5
1.3.2 分类 6
1.3.3 镍基合金的应用 11
1.4 镍基合金的热处理工艺 12
1.4.1 工艺原理与要求 12
1.4.2 热处理工艺研究进展 12
1.5 本课题研究目的与意义 13
第二章 实验材料及实验方法 14
2.1 实验材料及设备 14
2.1.1 实验材料 14
2.1.2 实验所用药剂药品 14
2.1.3 实验设备仪器 15
2.2 实验过程 15
2.3 性能测试试样制备过程 16
2.3.1 试样表面处理 16
2.3.2 电解液配置 17
第三章 实验结果与分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
析 18
3.1 锻态试样分析 18
3.1.1 锻态试样的金相分析 18
3.1.2 锻态试样硬度分析 18
3.2 固溶处理 18
3.2.1 固溶处理硬度分析 18
3.2.2 固溶处理金相分析 19
3.2.3 固溶处理晶粒度分析 21
3.2.4 固溶处理XRD物相分析 22
3.2.5 最佳固溶工艺确定 23
3.3 稳定化处理 23
3.3.1 稳定化处理硬度分析 23
3.3.2 稳定化处理金相分析 24
3.3.3 稳定化处理晶粒度分析 26
3.3.4 稳定化处理XRD物相分析 26
3.3.5 最佳稳定化工艺确定 27
3.4 750℃长时间热处理实验结果 27
3.4.1 750℃长时间热处理硬度分析 27
3.4.2 750℃长时间热处理金相分析 28
3.4.3 750℃长时间热处理XRD物相分析 29
3.4.4 750℃长时间热处理氧化膜SEM及EDS分析 30
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
绪论
课题背景
能源是一个国家发展的支柱，推动着社会的进步，也是制约国家持续发展的主要因素。目前为止，全球64%的能源需求来自煤炭，石油和天然气等化石燃料。这些化石燃料的燃烧排放了大量的污染物，加上全球经济的迅速发展，能源的消耗速度越来越快，带来了令人忧虑的全球性环境问题和能源危机。
为了缓解这些问题，世界各国致力于开发和发展包括太阳能、风能、潮汐能、地热能以及核能等新型清洁能源。风能、地热能、潮汐能等因为受环境条件等的限制，只能有限开发，很难大量的使用，不太能解决根本性的问题。因此，世界各国都在大力开发核能。到目前为止，核电技术是比较成熟并且能够大规模开发使用同时能提供稳定电力的新能源。
基于上述原因，发展核电技术势在必行。要发展核电，核电设备材料的性能就十分重要。蒸汽发生器（SG）是压水堆（PWR）核电站最重要的设备之一，它制造质量的可靠性直接关系到整个核电厂的安全运行。因此，为了确保核电站的正常运行，蒸汽发生器用材一定要满足严苛的技术指标。因此，研究核电用镍基合金的热处理工艺，提高其性能是很有必要的。
镍基合金是指以镍为基体，并且在在某些介质中较耐腐蚀。中国从五十年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金。镍基合金是一种很复杂的合金，是制造高温部件的理想材料，其相对使用温度在普通合金中相对较高。镍基合金主要应用在海洋，环保，能源，石油化工，食品等领域。防振合金是最初用在导弹控制板、飞行器陀螺仪和潜艇螺旋桨等先进武器上的，以达到防振和消音的目的，后来成为一种防止噪音的有力手段。镍基合金以其强度、优良的耐蚀性、塑性和韧性等一系列优异特性已被广泛用于核电、船舶及航空航天等领域。本课题旨在研究镍基合金在核电方面的应用以及不同的热处理工艺对镍基合金组织形态、结构、成分及性能等的影响，寻找出适合核电用镍基合金最合理的热处理工艺。
核电
人类发展过程就是一部不断向自然界索取更多资源的历史，现如今人均能源消耗量已经成为一个国家发展水平的重要衡量标准之一。按现在开采水平估计，地球上的矿产资源将于接下来几十年时间内逐渐枯竭，人类已经陷入了能源危机。
随着人类社会的快速进步和世界人口的大量激增，化石燃料的削减速度逐渐地加快。化石燃料的大量消耗引起的环境破坏等一系列严峻的问题提高了大家对清洁能源的关注，但是风能，太阳能等清洁能源都多少受到条件的限制，比较难大规模稳定开发利用。此外，相对来说核能的特点是可以大范围开发的清洁经济的一种能源。因此，核能理所当然的受到了大家的重视。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 核电 1
1.2.1 核电的特点 2
1.2.2 核电的发展及趋势 3
1.2.3 核电机组材料 3
1.2.4 核电待解决的问题 4
1.3 镍基合金的特性分类及应用 5
1.3.1 特点 5
1.3.2 分类 6
1.3.3 镍基合金的应用 11
1.4 镍基合金的热处理工艺 12
1.4.1 工艺原理与要求 12
1.4.2 热处理工艺研究进展 12
1.5 本课题研究目的与意义 13
第二章 实验材料及实验方法 14
2.1 实验材料及设备 14
2.1.1 实验材料 14
2.1.2 实验所用药剂药品 14
2.1.3 实验设备仪器 15
2.2 实验过程 15
2.3 性能测试试样制备过程 16
2.3.1 试样表面处理 16
2.3.2 电解液配置 17
第三章 实验结果与分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
析 18
3.1 锻态试样分析 18
3.1.1 锻态试样的金相分析 18
3.1.2 锻态试样硬度分析 18
3.2 固溶处理 18
3.2.1 固溶处理硬度分析 18
3.2.2 固溶处理金相分析 19
3.2.3 固溶处理晶粒度分析 21
3.2.4 固溶处理XRD物相分析 22
3.2.5 最佳固溶工艺确定 23
3.3 稳定化处理 23
3.3.1 稳定化处理硬度分析 23
3.3.2 稳定化处理金相分析 24
3.3.3 稳定化处理晶粒度分析 26
3.3.4 稳定化处理XRD物相分析 26
3.3.5 最佳稳定化工艺确定 27
3.4 750℃长时间热处理实验结果 27
3.4.1 750℃长时间热处理硬度分析 27
3.4.2 750℃长时间热处理金相分析 28
3.4.3 750℃长时间热处理XRD物相分析 29
3.4.4 750℃长时间热处理氧化膜SEM及EDS分析 30
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
绪论
课题背景
能源是一个国家发展的支柱，推动着社会的进步，也是制约国家持续发展的主要因素。目前为止，全球64%的能源需求来自煤炭，石油和天然气等化石燃料。这些化石燃料的燃烧排放了大量的污染物，加上全球经济的迅速发展，能源的消耗速度越来越快，带来了令人忧虑的全球性环境问题和能源危机。
为了缓解这些问题，世界各国致力于开发和发展包括太阳能、风能、潮汐能、地热能以及核能等新型清洁能源。风能、地热能、潮汐能等因为受环境条件等的限制，只能有限开发，很难大量的使用，不太能解决根本性的问题。因此，世界各国都在大力开发核能。到目前为止，核电技术是比较成熟并且能够大规模开发使用同时能提供稳定电力的新能源。
基于上述原因，发展核电技术势在必行。要发展核电，核电设备材料的性能就十分重要。蒸汽发生器（SG）是压水堆（PWR）核电站最重要的设备之一，它制造质量的可靠性直接关系到整个核电厂的安全运行。因此，为了确保核电站的正常运行，蒸汽发生器用材一定要满足严苛的技术指标。因此，研究核电用镍基合金的热处理工艺，提高其性能是很有必要的。
镍基合金是指以镍为基体，并且在在某些介质中较耐腐蚀。中国从五十年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金。镍基合金是一种很复杂的合金，是制造高温部件的理想材料，其相对使用温度在普通合金中相对较高。镍基合金主要应用在海洋，环保，能源，石油化工，食品等领域。防振合金是最初用在导弹控制板、飞行器陀螺仪和潜艇螺旋桨等先进武器上的，以达到防振和消音的目的，后来成为一种防止噪音的有力手段。镍基合金以其强度、优良的耐蚀性、塑性和韧性等一系列优异特性已被广泛用于核电、船舶及航空航天等领域。本课题旨在研究镍基合金在核电方面的应用以及不同的热处理工艺对镍基合金组织形态、结构、成分及性能等的影响，寻找出适合核电用镍基合金最合理的热处理工艺。
核电
人类发展过程就是一部不断向自然界索取更多资源的历史，现如今人均能源消耗量已经成为一个国家发展水平的重要衡量标准之一。按现在开采水平估计，地球上的矿产资源将于接下来几十年时间内逐渐枯竭，人类已经陷入了能源危机。
随着人类社会的快速进步和世界人口的大量激增，化石燃料的削减速度逐渐地加快。化石燃料的大量消耗引起的环境破坏等一系列严峻的问题提高了大家对清洁能源的关注，但是风能，太阳能等清洁能源都多少受到条件的限制，比较难大规模稳定开发利用。此外，相对来说核能的特点是可以大范围开发的清洁经济的一种能源。因此，核能理所当然的受到了大家的重视。
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