Varm kompressionsbinding hjælper med at opnå sømløs CLAM-stålsamling

Kina lavaktiveringsmartensitisk (CLAM) stål, som et typisk ferritisk/martensitisk stål med reduceret aktivering, er hovedkandidaten til strukturmateriale til fusionsreaktorer på grund af dets lave aktivering, høje mekaniske egenskaber, strålingsbestandighed og korrosionsbestandighed. Imidlertid er svejseensartethed vanskelig at opnå med en konventionel svejsemetode, som har en tendens til at gøre den martensitiske lamel grovere, og sammenføjningernes ydeevne er normalt lavere end basismaterialets.

I lyset af dette har et forskerhold ledet af prof. Huang Qunying fra Hefei Institutes of Physical Science ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS), i samarbejde med forskere fra Institute of Metal Research of CAS, gennemført en undersøgelse af udvikling af grænseflademikrostruktur og oxider i CLAM stål ved varm kompressionsbinding (HCB). Undersøgelsen er publiceret i tidsskriftet Materials Characterization .

De udviklede HCB-metoden til at realisere effektiv sammenføjning af komponenter ved at fremme korngrænsemigreringen og omkrystalliseringen af ​​grænseflader under den kombinerede effekt af termisk kobling. Resultaterne viste, at grænsefladeoxidet og mikrohulrummene kunne elimineres efter HCB-processen. Den atomare skala grænsefladebinding kunne opnås, så bindingsgrænsefladen ville blive fuldstændig helet.

De testede og observerede også mikrostrukturen og oxiderne ved prøvens grænseflader via forskellige betingelser for HCB for at se, hvordan de påvirkede egenskaberne. Efter en efterfølgende to-timers holdebehandling ved 1.100°C var trækegenskaberne af samlingen komprimeret med 20% deformation ved samme temperatur i stand til at matche matricens. Disse resultater tyder på, at HCB-teknologien fjerner de originale CLAM-stålgrænsefladespor og forhindrer svejsesømmen i at påvirke komponentegenskaberne.

Denne undersøgelse giver en vigtig reference til effektiv limning af CLAM-stål og produktion af store komponenter uden samlinger.

Flere oplysninger: Yunfei Bai et al., Udvikling af grænseflademikrostruktur og oxider af CLAM-stål ved varm kompressionsbinding, Karakterisering af materialer (2024). DOI:10.1016/j.matchar.2024.113848

Leveret af Chinese Academy of Sciences