氮和铝添加对改进型25Ni-20Cr奥氏体不锈钢700℃时效处理后显微组织和力学性能的影响

来源：核动力工程杂志2023年第5期北京时间：

作者：王琦, 陈国帅, 周张健, 熊茹, 郑继云, 唐睿, 张乐福

单位：1.北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083；2.中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室，成都，610213；3.上海交通大学核能科学与工程学院，上海，200240；

摘要：为提高25Ni-20Cr（S35140）奥氏体不锈钢的高温强度，以满足超临界水堆（SCWR）对包壳材料的应用要求。采用微合金化方法，通过添加N和Al元素，并在700℃高温时效对S35140钢的性能进行改进。结果表明，加N钢中析出纳米级NbN相，钉扎位错，随时效进行，室温拉伸强度略有提高，室温延伸率几乎不变，高温拉伸强度略有降低，而高温延伸率提升至65%，时效120 h后冲击功仍然达到111.39 J；加Al钢中析出大量NiAl相和Laves相，随时效进行，室温和高温拉伸强度均显著提升，室温拉伸强度甚至达到1000 MPa，而塑性和冲击韧性下降明显。因此在S35140钢中，加N提高了塑韧性，加Al提高了强度，均显著改善S35140钢的力学性能。

关键词：S35140奥氏体钢, 显微组织, 力学性能, 高温时效

基金资助：国家重点研发计划项目（2018YFE0116200）；国家自然科学基金（51001299）