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不锈钢的线膨胀系数实验以及过程

发布日期:2017-06-09 16:39:14 

  1、膨胀系数是表征物体热膨胀性质的物理量,即表征物体受热时长度、面积、体积的增大程度,长度方向的增大称线膨胀,面积的增大称面膨胀,体积的增大称体膨胀。在工程制造中,部件工况温度一般远高于设备制造阶段的环境温度,因此对于精密部件,应在设计、制造、安装阶段充分考虑由热膨胀引起的尺寸变化。核电主设备堆内构件属于精密制造、焊接与装配的部件,设计温度343.3℃,实际工况使用温度325.4℃,图纸一般要求在(20±2)℃环境下进行装配尺寸的测量,因此在制造过程中大量使用工装以保证加工精度,并且在恒温车间中进行精密加工。堆内构件原材料主要包括奥氏体不锈钢板材、大锻件、棒材、管材及少量镍基合金棒材,每套堆内构件一般使用17种规格的奥氏体不锈钢板材,因此了解不锈钢线的膨胀系数对生产制造有实际指导意义。 

  笔者检测和分析了按RCC-MM3310标准采购的用于制造堆内构件的Z2CN19-10+N2不锈钢板材的线膨胀系数,试验采用顶杆法测量。对数据结果进行分析,确认所测得的线膨胀系数满足要求。

板材化学成分表

板材化学成分表 

  2试验材料及方法

  2.1试验材料

  不锈钢板材按照RCC-MM3310采购自国外某钢厂,板材规格为29mm×2000mm×4900mm,板材牌号为Z2CN19-10+N2,板号为17895-011,炉号为F6811,化学成分见表1,力学性能见表2。 

  2.2试验过程

  2.2.1试验试样

  在板材一端1/4宽度位置取100mm×200mm试料,在该试料1/2厚度位置取a、b、c三个试样,其中:a试样平行于轧制方向,即板材长度方向;b试样与轧制方向夹角为45°;c试样垂直于轧制方向,即板材宽度方向。试样规格为(5±0.05)mm×(25±0.1)mm,表面粗糙度Ra小于0.8μm。 

  2.2.2试验方法

  线膨胀系数的常用测量方法有三种:顶杆式间接法、望远镜直读法及最新的激光法。顶杆法是一种经典方法,采用机械测量原理,将试样的一端固定在支持器的端头上,另一端与顶杆接触,试样、支 

  持器和顶杆同时加热,试样与这些部件的热膨胀差值被顶杆传递出来,进而可以被测量。笔者采用较常用的顶杆法,按《GJB332A—2004固体材料线膨胀系数测试方法》对Z2CN19-10+N2不锈钢进行线膨胀系数测量。 

  2.2.3试验设备 

  采用德国耐驰DIL402C型热膨胀仪(如图1所示),主要参数为:测试温度范围0~1600℃,控温精度0.3K,位移传感器量程5mm,精度8nm,升温速率0~50K/min,样品直径(1~12)mm,样品长度25~50mm。

热膨胀仪

本篇内容有凯鹏不锈钢丝整理发布,凯鹏不锈钢丝多年生产经验,欢迎客户订购。

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