304NG不锈钢均匀腐蚀性能研究

用MARS循环腐蚀回路对304NG不锈钢进行了1500h的循环水腐蚀考验,对均匀腐蚀速率进行了定量评估。试验结果表明:在模拟核反应堆一回路循环水条件下,304NG控氮不锈钢板材、锻件的均匀腐蚀速率为1.40mg/(dm2ˇ30d)和1.91mg/dm2(dm2ˇ30d),0Cr18Ni10Ti不锈钢板材、锻件的均匀腐蚀速率为4.44mg/(dm2ˇ30d)和4.65mg/(dm2ˇ30d),304NG控氮不锈钢的均匀腐蚀速率低于0Cr18Ni10Ti不锈钢。     

奥氏体304NG不锈钢在550℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为

研究了304NG不锈钢在550℃/25MPa超临界水中的腐蚀特性。采用扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射分析了氧化膜的腐蚀形貌、组织结构和元素成分分布。实验结果表明,在550℃/25MPa的超临界水中腐蚀1000h后,304NG不锈钢显示出优越的耐腐蚀性能,其均匀腐蚀增重速率仅为0.01299mg•dm^-2•h^-1。304NG不锈钢在超临界水中形成均匀致密、但带有疖状腐蚀的双层氧化膜,厚度约为2.0μm,内层氧化膜致密而富Cr和Ni,外层氧化膜疏松而富Fe。     

固溶态控氮不锈钢在高温水中的应力腐蚀破裂

采用高温电化学测控和慢应变拉伸实验方法,研究了304NG超低碳控氮不锈钢（固溶态）在250℃高温水中的应力腐蚀破裂（SCC）与电极电位和水中Cl^-浓度的关系,并与316LN控氮不锈钢对比：结果表明,在不同环境下两种不锈钢的SCC敏感性随电极电位的升高而升高,并且存在一个临界电位Ec,当电位高于该Ec时,才发生SCC。该临界电位Ec随水中Cl^-浓度升高而下降,即发生SCC的环境范围扩大。304NG钢在含5mg／L Cl^-的250℃高温水中的Ec处于0～＋200mV标准氢电极（SHE）之间,更高时发生穿晶型SCC,表明该Cl^-浓度下只有在高氧（高电位）环境中才能发生SCC。当Cl^-浓度升高到50mg／L时,Ec降到-700mV（SHE）以下,表明该浓度下即使完好除氧（低电位）也可能发生SCC。316LN的SCC抗力高于304NG,其在含5mg／L Cl^-的高温水中的Ec位于＋300～＋400mV（SHE）之间,主要是穿晶型SCC。     

304NG在超临界水中腐蚀后氧化膜分析

研究了奥氏体不锈钢304NG(以下简称304NG)在压力为25 MPa,温度分别为500、550、600、650℃超临界水中的腐蚀行为,通过扫描电镜-电子能谱(SEM-EDX)、X射线衍射(XRD)对304NG试样氧化膜微观组织的研究表明:304NG在超临界水中腐蚀后,表面氧化膜由岛状和非岛状2种不同形貌的腐蚀相组成.其中,含岛状腐蚀相的氧化膜具有双层结构,外层为Fe3O4相,内层为Fe3O4和FeCr2O4相;不含岛状腐蚀相的氧化膜为单层结构,氧化膜中含有Fe3O4和FeCr2O4相.同时,304NG在超临界水中氧化膜存在脱落现象,氧化膜脱落程度随温度升高而加剧.     

304L不锈钢代替321不锈钢的可行性研究

为了优选反应堆材料,本文对0Cr18Ni10Ti(321)和00cr19Ni10(304L)不锈钢的冶金性能、物理性能、力学性能、腐蚀性能、焊接性能、加工性能进行了对比分析.分析结果表明:304L不锈钢除了拉伸和蠕变强度比321不锈钢低一点外,其余性能在反应堆运行工况下比321不锈钢好.在反应堆中304L不锈钢可以替代的321不锈钢.     

奥氏体不锈钢在MIPR模拟溶液中的腐蚀行为研究

研究了304L和321不锈钢在80℃、MIPR模拟溶液中的均匀腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀行为.实验结果表明304L和321不锈钢腐蚀1 500 h后的表面腐蚀轻微,具有良好的耐均匀腐蚀性能,且无晶间腐蚀和应力腐蚀趋势.这是因为两种奥氏体不锈钢腐蚀后表面均形成了以Cr2O3为主的致密氧化膜,阻止了腐蚀的进行,表面Cr(Ⅲ)形成的外膜和内膜的协同作用提高了膜的稳定性和耐蚀性.     

反应堆压力容器密封面材料非正常工况下的腐蚀性能研究

针对压力容器密封面材料在核工程应用中发生的腐蚀问题,研究了反应堆压力容器密封面材料非正常工况下的腐蚀性能.利用静态高压釜研究308L不锈钢在不同Clˉ浓度条件下的腐蚀行为,采用金相显微镜和扫描电镜( SEM)对样品进行观察和分析.结果表明,在270℃、5.5 MPa条件下,Clˉ浓度低于1 mg/L时308L不锈钢没有发生点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀;随着Clˉ浓度提高,308L不锈钢对点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的敏感性显著增加.     

316NG和321不锈钢在模拟海洋大气氛围中的电化学点蚀性能研究

利用电化学极化曲线和临界点蚀温度测量方法,对比研究316NG和321不锈钢在3.5%的Na Cl溶液中的抗点腐蚀性能。实验结果表明:所有测试温度下(室温、40℃、60℃、80℃)316NG的点蚀击穿电位(Eb)均显著高于321不锈钢;随着温度升高,316NG和321不锈钢的Eb显著下降,抗点蚀性能变差;3.5%Na Cl溶液中316NG和321不锈钢的临界点蚀温度(CPT)分别为20.1℃和3.9℃。从电化学角度看,在模拟海洋环境下,316NG的抗点蚀性能显著优于321不锈钢。扫描电镜下在321不锈钢的点蚀坑中观察到Ti N或Ti C颗粒存在,致使抗点蚀性能降低。     

酸性硫酸根离子介质中奥氏体不锈钢的应力腐蚀行为研究

用慢应变速率法(SSRT)研究奥氏体不锈钢316Ti和316NG在酸性硫酸根离子介质中的应力腐蚀(SCC)行为.结果表明在酸性硫酸根离子环境中,316Ti产生应力腐蚀的临界浓度比316NG的高,但316NG的裂纹扩展速率比316Ti大.用电化学阳极极化法比较了两种奥氏体不锈钢在酸性硫酸根离子介质中的抗腐蚀性能的差异,结合微观分析,探讨了SO2-4离子对奥氏体不锈钢的SSRT-SCC损伤机理.     

纳米压痕技术研究堆内构件材料304NG不锈钢的三束辐照效应

在中国原子能科学研究院的三束辐照实验平台上,对国产堆内构件材料核级控氮304NG不锈钢进行重离子、氢和氦同时辐照,并采用连续刚度纳米压痕技术测量了辐照前后样品的硬度和弹性模量的变化。结果表明,6dpa下,随着辐照温度的升高,辐照硬化减弱;300℃下,随着辐照剂量的增加,辐照硬化增大,高剂量情况下,氢、氦注入区的辐照硬化更显著,表明存在氢、氦增强硬化效应。