试样形状和Cl~-含量对690TT合金在高温高压水中点蚀行为的影响

采用动电位极化法在高温高压水环境中研究了690TT合金的点蚀行为。结果表明:试样与导线点焊部位处的封装影响试样的点蚀电位;管状、片状和棒状试样在自然状态下产生的钝化膜稳定,形状的变化与钝化膜厚度的改变不影响点蚀电位,在Cl-质量分数≤0.001%的溶液中,690TT合金不发生点蚀行为,但随着Cl-含量的增加,点蚀发生并加剧。     

蒸气发生器用690TT合金的组织结构和腐蚀性能

蒸汽发生器(SG)管子破坏的最主要原因是一次侧应力腐蚀裂纹SCC(ID),二次侧应力腐蚀裂纹SCC(OD)或晶间腐蚀(IGA)也是管子破坏的重要原因,总的说来,腐蚀问题是导致80%以上管子破损的原因。对690TT合金的应力腐蚀和晶间腐蚀进行了试验,另外对其组织及断口等也进行了分析。     

690合金晶间腐蚀化学浸泡试验方法的适用性

通过化学浸泡试验、动电位极化曲线并结合扫描电镜(SEM)对晶间腐蚀形貌的观察,研究探讨了ASTM A262B法、C法以及硝酸-氢氟酸法三种化学浸泡试验方法对不同热处理态的690合金管的晶间腐蚀敏感性检测的适用性。结果表明:三种化学浸泡方法中,硝酸-氢氟酸法最佳,能准确且快速地评价690合金管的晶间腐蚀敏感性。     

表面状态对690TT合金腐蚀及应力腐蚀行为的影响

采用扫描电镜、原子力显微镜和表而粗糙度测量仪对具有不同表面状态的690TT合金表面形貌进行了表征与比较。采用零电荷电位测量、动电位扫描和电化学快慢扫描等方法对不同的690TT合金的腐蚀行为进行了比较。结果表明,与机械抛光样品相比较,打磨样品表面起伏较严重,拥有更大的表面粗糙度值;在相同的腐蚀环境中,打磨样品比机械抛光样品表现出更大的腐蚀速度和更高的应力腐蚀开裂敏感性。分析认为,单纯的表面较大粗糙度和残余应变均能够促进690TT合金的腐蚀。实验中打磨690TT样品表现出的较高腐蚀速度和应力腐蚀开裂敏感性是由其较大的表面粗糙度和表面残余应变综合影响结果。     

TT处理对690合金微观组织结构的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子衍射分析技术(EBSD)研究了TT处理对690合金微观组织结构的影响。研究表明:TT处理不仅可以控制晶界碳化物的析出,还可以影响织构的方向和程度。690合金在715℃TT处理10h能够获得致密连续的晶界碳化物。TT处理前690合金在2个方向上存在密排,而在TT处理后密排只存在1个{111}方向。TT处理对低ΣCSL(coincidence site lattice)晶界的比例基本没有影响。TT处理对织构方向的影响可能会在690合金的抗应力腐蚀性能表现出来。     

高温含铅碱液中690TT合金氧化膜的耐蚀性能

利用静态高压釜,在330℃的10%NaOH+10 g/L PbO腐蚀介质中,对690TT合金进行5～60 d的浸泡实验,结果表明:690TT合金氧化膜由NiO、NiFe<,2>O<,4>和NiCr<,2>O<,4>构成.合金的氧化膜分层,靠近基体的腐蚀产物为混杂的富Cr和富Ni氧化物,是沿晶腐蚀和表面均匀腐蚀综合作用所致.中间层主要以NiCr<,2>O<,4>为主,外层是NiFe<,2>O<,4>以及NiO<,0>氧化膜同时具有n型和P型半导体特征,内层富Cr的氧化物为p型半导体,而外层富Fe的氧化物为n型半导体.     

Ni-Cr-Mo-Cu合金耐晶间腐蚀及点蚀性能研究

在Cr、Mo成分一定的情况下,通过改变铜的质量分数(1％～5％),制备新型Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金.利用化学浸泡法、电化学法(极化曲线法、循环伏安法)对其耐晶间腐蚀以及耐点蚀能力进行分析研究.实验结果表明,w(cu)=1％～5％的Ni-Cr-Mo-Cu合金具有优良的耐晶间腐蚀以及点蚀性能,相对而言w(cu)=2％的镍基合金耐晶间腐蚀以及点蚀性能较差,因此说明合适的铜含量可以提高镍基合金的耐晶间腐蚀和点蚀性能;并且试验合金晶间腐蚀与点蚀的电化学行为和特征与其浸泡腐蚀的结果是吻合的.     

丁磨态690TT合金经不同时间浸泡后表面氧化膜结构分析

利用多种分析手段深入分析了打磨处理的690TT合金在模拟压水堆—回路高温高压水环境中经不同时间浸泡后表面生长的氧化膜的微观结构.结果表明,从短期氧化到长期氧化,氧化膜表面形貌变化不明显;氧化膜主要由尖晶石结构的氧化物和单质Ni构成.浸泡96和1440 h后,氧化膜主要由富含Cr的氧化物构成.浸泡720,1440和216...     

打磨态690TT合金经不同时间浸泡后表面氧化膜结构分析

利用多种分析手段深入分析了打磨处理的690TT合金在模拟压水堆一回路高温高压水环境中经不同时间浸泡后表面生长的氧化膜的微观结构.结果表明,从短期氧化到长期氧化.氧化膜表面形貌变化不明显;氧化膜主要由尖晶石结构的氧化物和单质Ni构成.浸泡96和1440 h后,氧化膜主要由富含Cr的氧化物构成.浸泡720,1440和2160 h后,氧化膜均由外层、中间层和内层构成:外层是分散的富含Ni和Fe的尖晶石结构的大颗粒氧化物;中间层是致密的富含Cr的尖晶石结构的小颗粒氧化物;内层是均匀连续的富含Cr的氧化物.中间层和内层氧化物能对基体起到良好的保护作用;随着氧化时间的延长,保护层的平均生长速率逐渐降低.打磨处理促进了690TT合金表面保护性氧化膜的生长.     

国产和进口690TT合金传热管的均匀腐蚀性能对比

分析对比了国产和进口690TT合金传热管材料的显微组织,确认两者的显微组织差异不明显后,在模拟核电厂高温高压一回路水环境(300℃、10 MPa、1200mg/L B、2.2 mg/L Li)中分别测量了这两种管材试样在5μg/L和100 μg/L溶解氧(DO)条件下的开路电位和弱极化曲线,通过测试腐蚀过程中的电化学动...     

核电用690合金传热管抗苛性应力腐蚀性能评价

采用C形试样浸泡的试验方法,评价了两种加载状态下三种690合金传热管在325℃的50%NaOH介质中长期抗苛性应力腐蚀开裂能力,用XRD方法测量加载后应力值,对表面氧化膜进行了细致的分析,结果表明：采用螺钉缓慢加载的C形试样最大载荷值存在一定量的释放,国产管比进口管的释放量大;在325℃的50%NaOH介质中,国产管与进口管均具有良好的抗SCC性能,国产A管与进口C管的表面氧化膜特征更接近;在高温浓碱介质中,690合金传热管良好的抗苛性应力腐蚀能力与表面生成的双层结构的氧化膜及沿晶界析出连续状碳化物结构特征相关。     

划伤690TT合金在高温含氧水中应力腐蚀裂纹萌生的研究

利用划伤技术研究了690TT合金在325 ℃高温含氧硼锂水中的裂纹萌生和生长情况。试样表面和截面显微分析的结果表明,划伤沟槽底部局部萌生了典型的沿晶应力腐蚀裂纹。由于应力集中,在慢速率拉伸阶段划伤沟槽底部产生了机械裂纹,而机械裂纹成为恒载过程中690TT合金沿晶应力腐蚀裂纹萌生和生长的先导。尖端非常接近晶界或者沿着晶界的机械裂纹可继续形成沿晶应力腐蚀裂纹。690TT合金在恒载荷条件下对应力腐蚀开裂仍有一定的敏感性。     

Effects of Temperature on Fretting Corrosion Between Alloy 690TT and 405 Stainless Steelin Pure Water

In pressurized water reactor,fretting corrosion has become the main reason for the failure of 690 TT heat exchanger tubes.The effect of temperature on the fretting corrosion behavior between 690 TT tube and 405 stainless steel(SS) bar has been studied during 106 fretting cycles.The overall average coefficient of friction(COF) values descends with an increase in test temperature,while the width of worn scar becomes wider.The severest fretting corrosion happens when the test temperature is at 100℃.The wear mechanism differs at different test temperatures,from adhesive wear at room temperature to abrasive wear and delamination at 100℃,to abrasive wear at 200℃.Deformation slips,high residual strain concentration,and micro-cracks are found which are disadvantageous for the further service performance of the tubes.     

磨损对蒸汽发生器690合金传热管应力腐蚀裂纹萌生行为的影响

传热管是蒸汽发生器（SG）最关键的部件,起到一、二回路换热的作用,是防止放射性泄漏的重要安全屏障。在高温碱性溶液中进行了磨损690合金传热管的慢应变速率拉伸试验（SSRT）。采用扫描电子显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜分析了690合金传热管的微动磨损和应力腐蚀裂纹（SCC）萌生行为。结果表明,SSRT试样呈现出典型的穿晶SCC特征,且随磨损深度增加,裂纹萌生数量和平均深度均增加,这可能与磨损表面留下的犁沟、剥层、微裂纹以及数十微米厚的残余应变层有关。基于SCC的滑移溶解/氧化机制,对磨损促进SCC裂纹萌生的过程进行了分析。     

Surface Oxidation and Subsurface Microstructure Evolution of Alloy 690TT Induced by Partial Slip Fretting Corrosion in High-Temperature Pure Water

The surface oxidation and subsurface microstructure evolution of Alloy 690 TT can occur during partial slip fretting corrosion in high-temperature pure water.Detailed characterization methods such as laser scanning confocal microscopy,scanning electron microscopy,electron probe micro-analyzer,and transmission electron microscopy were used to reveal the related mechanism.The results showed that Cr_2 O_3 oxides together with a small number of spinel oxides were formed in sticking region since a small quantity of high-temperature water could pass through the gaps between the asperities to oxidize the materials.Widespread distribution of oxides in microslip region consisted of(Ni,Fe)Cr_2 O_4,because Ni~(2+) and Fe~(2+) ions could react with Cr_2 O_3 to generate a small amount of non-stoichiometric spinel oxides.The oxides around micropitting in microslip region consisted of double-layer structure.The outermost layer contained(Fe,Cr)-rich oxides due to the effect of fretting leading to mechanical mixing between Cr_2 O_3 and(Ni,Fe)(Fe,Cr)_2 O_(4.)The inner layer consisted of(Fe,Ni)-rich oxides owing to the consumption of Cr_2 O_3 by the reaction with Ni~(2+) and Fe~(2+) ions.The reciprocating motion of oxide particles in microslip region resulted in the stress-strain supporting the recrystallization for the formation and development of a tribologically transformed structure in subsurface and plowing effect by fretting in surface.     

690合金中晶界网络分布的控制及其对晶间腐蚀性能的影响

利用形变及热处理工艺提高了690合金的低Σ重位点阵（Coincidence Site Lattice, CSL）晶界比例,通过电子背散射衍射（EBSD）技术表征了由不同类型晶界构成的网络特征,结果表明通过晶界工程处理,能够形成以大尺寸“互有Σ3n取向关系晶粒的团簇”显微组织为特征的晶界网络分布,这种显微组织是再结晶过程中多重孪晶充分发展的结果。通过晶间腐蚀浸泡实验表明通过晶界工程处理的样品抗晶间腐蚀性能较未经过晶界工程处理的样品明显提高。腐蚀后样品的显微形貌表明大尺寸“互有Σ3 n 取向关系晶粒的团簇”能够阻止晶间腐蚀向样品内部扩展,并且能够保护下层的显微组织。     

显微组织对G3合金点蚀倾向的影响

针对HastelloyG-3型镍基合金(G3合金)油套管腐蚀问题,通过动电位扫描,结合现代微观分析方法分析腐蚀产物等,研究显微组织结构对G3合金点蚀倾向的影响。结果表明,通过1170℃×60min(水冷)处理可以使组织均匀化并获得很好的室温γ相单相组织从而提高G3合金耐点蚀倾向;蚀孔易产生于晶界处、夹杂物处或基体析出相处,蚀孔底部产生的闭塞电池促使Fe、Cr、Ni溶解而生成含O、S的团状化合物,从而促使点蚀的发生。