[發明專利]提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法

有效

• 申請號: 201810088013.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108374166B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊濱;陳旭東;朱運田;李玉勝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C23C22/50
• 分類號: C23C22/50;C23C22/78;C21D7/06;G01N17/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法，其特征在于：利用噴丸技術對316LN奧氏體不銹鋼表面進行改性，在有效控制噴丸過程中控制形變誘導出現的馬氏體相、增加孿晶界，細化晶粒的同時對不銹鋼進行鈍化處理，使得不銹鋼表面的鈍化膜更加均勻、緊致、結合力更強，達到同時提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的目的；具體步驟如下：

1)固溶處理：切割60mm×60mm×5mm的板材，在1050℃下保溫90分鐘，水淬；

2)磨光處理：將切割的板材進行表面磨光處理，粗糙度小于0.1μm；

3)噴丸處理：選取GCr15鋼球，將板材放入噴丸設備中進行表面噴丸處理；

4)鈍化處理：選取硝酸水溶液進行鈍化處理。

2.一種表征權利要求1所述的表面處理方法處理后的316LN奧氏體不銹鋼的耐輻照性能方法，其特征在于：具體步驟如下：

1)電解拋光：將原始316LN奧氏體不銹鋼試樣和經過噴丸處理后的試樣進行電解拋光；

2)離子輻照：輻照在320keV離子加速平臺上進行，試樣尺寸為5mm×5mm×3mm，常溫下進行He²⁺離子輻照處理；

3)計算輻照腫脹率：利用透射電子顯微鏡觀察噴丸處理前后試樣中氦泡的尺寸和密度，計算試樣的輻照腫脹率，計算公式為：式中，A為視場的面積，δ為試樣的厚度，d_i是氦泡的直徑，N為氦泡的數量。

3.一種測試權利要求1所述的表面處理方法處理后的316LN奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能方法，其特征在于：將噴丸處理前后的316LN奧氏體不銹鋼試樣清洗打磨，制備成10mm×10mm×5mm的電化學試樣，將試樣浸入60℃水浴保溫的、質量分數為3.5％氯化鈉溶液中30分鐘，獲得穩定的開路電位，然后在電化學工作站測試極化曲線。

4.如權利要求1所述的一種提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法，其特征是所述的鋼球直徑為0.2～1.0mm。

5.如權利要求1所述的一種提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法，其特征是所述的噴丸時間為5分鐘～30分鐘。

6.如權利要求1所述的一種提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法，其特征是所述的噴丸速度為40米/秒～90米/秒。

7.如權利要求1所述的一種提高316LN奧氏體不銹鋼耐輻照和耐腐蝕性能的表面處理方法，其特征是所述的鈍化液為體積分數30％～60％的硝酸水溶液；鈍化溫度為30℃，鈍化時間為3～8小時。

8.如權利要求2所述的一種表征表面處理方法處理后的316LN奧氏體不銹鋼的耐輻照性能方法，其特征是所述的拋光液為體積分數20％的高氯酸酒精溶液，拋光電壓為30V，拋光時間為60秒。

9.如權利要求2所述的一種表征表面處理方法處理后的316LN奧氏體不銹鋼的耐輻照性能方法，其特征是所述的離子加速電壓為200keV，注量為1.4×10²⁰～2.3×10²¹m^-2。

10.如權利要求3所述的一種測試表面處理方法處理后的316LN奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能方法，其特征是所述的電化學工作站掃描范圍為-0.4V～0.8V，掃描速率為20mV/分鐘。