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316LN不锈钢管单道次和多道次变形条件下的动态再结晶行为，获得316LN不锈钢管在锻造成形中的晶粒细化判据；提出了上平下Ｖ砧的改进砧形，对锻件采用大圆角Ｖ砧以及上下不等砧宽比进行拔长，采用数值模拟和物理模拟相结合的方法，研究了拔长过程应力应变分布规律，并确定合理的工艺参数，有效地提高锻件变形区域的等效应变及均匀分布，达到锻件变形均匀和晶粒细化的目的。该结果对核电主管道锻造工艺方案优化具有理论参考价值。 核电主管道是核电蒸气供应系统输出堆芯热能的大型厚壁管道，属于核一级关键部件。ＡＰ１０００核电主管道用钢为奥氏体不锈钢，牌号为３１６ＬＮ。该钢种在加热或冷却的过程中没有相变，因此不能通过热处理细化晶粒。为了达到终产品的晶粒度要求（ＡＳＴＭ２级或更细的ＡＳＴＭ４级），主管道的锻造成形起着关键的作用［１－３］。目前，国内外在同步进行ＡＰ１０００核电主管道的研制工作。核电主管道锻造成形包括镦粗、拔长、分料、整圆等工序，其关键工序是拔长。上平下Ｖ砧法拔长较无Ｍａｎｎｅｓｍａｎｎ效应的锻造（ｆｒｅｅｆｒｏｍＭａｎｎｅｓｍａｎｎｅｆｆｅｃｔ，ＦＭ）法和宽砧大压下量锻造（ｗｉｄｅｄｉｅｈｅａｖｙｂｌｏｗｆｏｒｇｉｎｇ，ＷＨＦ）法具有更高的拔长效率；较宽砧大压下量上下Ｖ砧（ＫＤ）法对压机的吨位要求低，且上平下Ｖ砧拔长时，锻件圆截面应变分布不对称，更有利于提高终管坯产品的质量［４－５］。因此，本文提出上平下Ｖ砧的改进砧形，采用数值模拟和物理模拟相结合的方法，对锻件采用大圆角Ｖ砧以及上下不等砧宽比进行拔长的实验研究，探讨通过改进砧形提高锻件等效应变分布的可能性，以解决316LN不锈钢管锻造过程晶粒细化和晶粒均匀性问题。
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316L不锈钢管在不同载荷磨损后电化学（阻抗和相位角变化）性能特征。一般来说，低频率的阻抗值被用来间接评价材料的耐腐蚀性能，从图3-12可以得出，在0N，100N，300N，500N载荷下，频率0.01Hz对应的阻抗值分别为619.95k?.cm2，280.68k?.cm2，128.74k?.cm2，126.28k?.cm2，316L不锈钢管磨损表面具有更小的阻抗值；从相位角曲线可以得出，随所加载荷的增大，磨损表面具有更小的相位峰，且相位角也稍微减小。此结果表明316L不锈钢管磨损表面具有更高的电容性能，使磨损表面产生更多的电荷积累，加速了不锈钢的腐蚀。从图3-12还可以得出，低频率下的磨损表面相位角变化更为缓慢，表明滑动磨损过程中磨损表面所发生的微观结构变化，对磨损面的电化学特征产生了影响。 利用ZSimpWin分析软件对阻抗数据进行电化学等效电路拟合，其交流阻抗谱图等效电路如图3-14所示，通过实验数据和拟合数据得出316L不锈钢管磨损表面在海水工况下的Nyquist曲线图3-13，从图中数据可以得出316L不锈钢管在海水工况下的微观结构变化对电化学阻抗的影响。首先，所有磨损与未磨损基体都有相同的电容性半圆弧，且随所加载荷的增加，电容性半圆弧的半径逐渐减小，这表明海水工况下的摩擦磨损减弱了不锈钢磨损面的电化学性能；S.Nagarajan和M.Karthega（2007）提出R//CPE等效电路（图3-12）准确地描述316L不锈钢管在海水工况下的电化学性能，从拟合等效电路中得到重要的实验参数（αOX,QOX,ROX和RE）如表3-2所示，其中QOX，ROX和RE分别为双层界面电容、电荷转移电阻和溶液电阻（Orazemetal，2006）。从表3-2可以得出，随应用载荷的增加，磨损表面的双层界面电容QOX增大并伴随着电荷转移电阻ROX减小，表明磨损表面发生了更快的电荷转移，这主要是因为在海水工况下的摩擦磨损所产生的马氏体和未转变的奥氏体组成了微观电耦合（Abreuetal，2006），加快了不锈钢的腐蚀。
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