《表2 SA508Gr.3Cl.1钢的高温拉伸性能Table 2 High-temperature tensile properties of SA508Gr.3Cl.1steel》

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《SA508 Gr.3 Cl.1钢的疲劳和高温拉伸性能》

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在20~600℃范围内进行了7个温度水平下的高温拉伸实验，多试样测试后取平均值，结果列于表2中。实验中所测试的应力-应变曲线都是光滑平稳态，具有明显的屈服点，拉伸性能随温度变化的曲线如图7所示。由图7可知抗拉强度和屈服强度随温度的升高而降低，在20~400℃之间下降缓慢，而在400℃后有明显降低。抗拉强度从20℃的652.5MPa下降到400℃的580.0MPa，下降斜率为0.19MPa/℃，而当温度从400℃升高至600℃（377.5MPa）时，其下降斜率为1.01MPa/℃，可见下降幅度急剧增加。随着温度的升高，一方面，位错的动态回复增强，在外在应力作用下，位错的形成率低；另一方面，高温下金属原子扩散能力增加，柯氏气团对位错的钉扎作用减弱，位错滑移能力增加，从而使强度降低[14]。在测试温度范围内钢的伸长率始终保持在20.2%~29.1%之间，在400℃时略有升高至29.1%，600℃的相应值为25.6%。断面收缩率在20~300℃之间相对稳定，约为70%；而在300℃后明显升高，600℃的相应值达到90.2%。根据ASME规范对SA508Gr.3钢性能的要求，可知室温下屈服强度不小于345MPa、抗拉强度在550~725MPa之间、伸长率不小于18%、断面收缩率不小于38%；350℃的屈服强度不小于345MPa、抗拉强度不小于505MPa、伸长率不小于16%、断面收缩率不小于45%；因此，根据本实验结果可以得知SA508Gr.3Cl.1钢在20℃和350℃（由300℃和400℃插值而得）的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率均高于ASME规范的要求，仅从拉伸性能测试结果可以认为SA508Gr.3Cl.1钢满足核反应堆内构件用304奥氏体不锈钢的性能要求。