核反應堆壓力容器作為壓水堆核電站中的關鍵設備，承擔著固定和包容堆芯及堆內構建的作用。SA508-3鋼屬于Mn-Mo-Ni型低碳低合金鋼，因其具有高強度、高韌性以及較低的輻照脆化敏感性，在核反應堆壓力容器的殼體材料中得到了廣泛應用。晶粒尺寸作為衡量微觀組織與材料性能的重要指標，一直受到國內外學者的高度關注。

有研究者利用高溫熱壓縮試驗及其后的保溫實驗，對該材料晶粒尺寸隨變形量及加熱時間的變化情況進行了一定程度的探究。也有學者在現有鍛造工藝的基礎上，對SA508-3鋼的化學成分、金相組織及力學性能等進行了分析，探索出了該鋼合理的熱處理工藝。更有學者利用熱塑性變形和定量金相分析法，探究了SA508-3鋼經高溫熱變形后的晶粒尺寸變化情況，并建立了動態再結晶晶粒長大數學模型。目前，對于SA508-3鋼在鍛造前的加熱保溫過程中晶粒長大規律的研究相對較少，因此對該鋼種晶粒度的研究及晶粒長大模型的建立變得十分重要。

太原科技大學材料科學與工程學院的研究者們利用箱式電阻爐對SA508-3鋼進行了不同條件下的加熱保溫實驗，分別討論了加熱溫度及保溫時間對奧氏體晶粒長大的影響。實驗材料為經過鍛造的SA508-3鋼，該材料含有Mo、V等高熔點合金元素，且C含量及合金元素含量均很低，屬于低碳低合金鋼。

試樣采用10mm×10mm×15mm方形試塊，所用設備為KBF1400箱式電阻爐。為了得到奧氏體晶粒在不同條件下的變化規律，共設計了6組不同的加熱溫度，分別為950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃和1200℃，每組溫度下，分別保溫60min、180min、300min和600min。冷卻方式采用水淬，以便保留原奧氏體晶粒經保溫長大后的形貌。將研磨、拋光后的試樣放入配制好的腐蝕液中，溫度控制在55℃左右，腐蝕時間為2min左右。后續利用ZaissImager顯微鏡拍取金相照片，并按照ASTM標準測得該材料初始狀態平均晶粒尺寸約為17.24μm。

實驗結果表明：

（1）SA508-3鋼MC型化合物的溶解溫度大約處于1050～1100℃之間，溫度低于1050℃時，晶粒生長緩慢，隨溫度的升高，生長速率增大。恒定保溫時間，奧氏體晶粒平均直徑與保溫溫度之間符合y=ax(a＞1)型指數函數關系。

（2）當保溫溫度一定時，在保溫初期晶粒急劇長大，隨時間的延長，晶粒長大趨勢趨于平緩。奧氏體晶粒長大規律整體符合y=xn冪函數模型（n屬于0至1之間）。

（3）通過多元非線性回歸，得到了不同保溫溫度和保溫時間下的SA508-3鋼奧氏體晶粒長大數學模型。