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摘要
310S不锈钢是一种性能较好的超临界水冷堆候选包壳材料，为丰富310S不锈钢在在超临界水环境下的应力腐蚀性能研究，特别是裂纹扩展速率方面的数据。本研究使用在线监测裂纹扩展的方法，测量了不同冷变形的310S不锈钢在多种工况下的裂纹扩展速率，分析了工质压力、高温蠕变等因素对310S开裂行为的作用。结果显示：超临界水或高温蒸汽的压力变化对310S不锈钢在500℃下的开裂行为的影响较为有限，冷变形作用促进材料的裂纹扩展，材料的高温蠕变行为在超临界水中对应力腐蚀开裂过程中具有较为重要的加速作用，特别是对于高冷变形和高载荷条件下的材料。本研究丰富了超临界水环境下310S的应力腐蚀裂纹扩展速率的数据，证明了提高材料的抗蠕变性能是优化包壳材料服役性能的重要手段之一，包壳设计制造的过程中应当避免较大幅度的冷变形。
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单位中国核动力研究设计院; 上海交通大学
