氮合金化提高精密無縫鋼管的蠕變強度
對于鈉冷快堆（SFR）的高溫結構零件來說，含0.02～0.03wt%的碳和0.06～0.08wt%氮的精密無縫鋼管被稱為316L（N）不銹鋼，是最佳材料之一。碳含量保持在較低水平，使鋼在焊接構件對焊接熱影響區(qū)（HAZ）敏化的敏感性最小，從而減輕在腐蝕性環(huán)境下焊接熱影響區(qū)中的應力腐蝕開裂的可能。與316不銹鋼比較，用0.06～0.08wt％的氮合金化有助于提高精密無縫鋼管的高溫強度。為了提高鈉冷快堆的經濟競爭力，強烈希望提高設計壽命，從目前的40年提高到未來設計至少為60年。作為努力發(fā)展適用于很長的設計壽命的結構材料的一部分，科研人員廣泛研究了氮濃度高于0.08wt％對精密無縫鋼管的高溫力學性能的影響。
生產了四爐氮含量分別為0.07、0.11、0.14和0.22wt.%的精密無縫鋼管（以下稱為316LN不銹鋼）來研究氮對316LN不銹鋼拉伸性能、蠕變性能、低周疲勞性能和蠕變-疲勞交互作用的影響。在專門的特殊鋼公司通過二次重熔工藝生產4爐316LN不銹鋼。用感應敞熔法對這些鋼進行一次熔煉。為了達到良好的和始終可控的化學成分，爐料由純的原材料組成。一次熔煉期間，使用氮化的鉻鐵獲得每爐所要求的氮量。這些鋼的碳含量保持在0.03wt.%，其他主、次要元素的成分控制在相同的水平。四爐鋼的化學成分見表1。為了使所生產的鋼含有非常低的夾雜物，用電渣重熔（ESR）工藝進行二次重熔。ESR錠熱鍛成板坯，接著熱軋成厚度為22mm的板，最后在1323K以上進行固溶退火處理。
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