介质条件对核电用镍基合金传热管SCC的影响

综述了环境因素，包括温度、ＰＨ值、溶解氧、氯离子、氢、荷性碱含硫化合物以及铅等对压水堆核电站蒸汽发生器传热管用基合金材料（８００、６００、６９０合金）和腐蚀破裂（ＳＣＣ）敏感性的影响。     

预形变及模拟压水堆一回路水中预浸泡对690合金拉伸性能的影响

研究了预充氢和模拟压水堆核电站一回路水中预浸泡对有、无经过20%轧制冷加工690合金拉伸性能的影响。室温下空气中拉伸试验结果表明,冷加工显著提升690合金的抗拉强度并降低延伸率和断面收缩率;预充氢显著降低有、无冷加工690合金的延伸率和断面收缩率,并且降低冷加工690合金的抗拉强度;高温水中预浸泡对未冷加工690合金的拉伸性能有一定影响。320℃高温水中测得的抗拉强度、延伸率和断面收缩率均低于室温时的值;高温水中预浸泡对抗拉强度和延伸率的影响不大,使断面收缩率略有增大。     

ETA水工况下SO42-对690合金腐蚀行为的影响

在PWR二回路乙醇胺(ETA)水工况下,通过高温高压模拟试验和低温电化学试验研究了SO42-对690合金腐蚀行为的影响。结果表明,在乙醇胺(ETA)水工况下,SO42-主要引发690合金的全面腐蚀和晶间腐蚀;对基体元素中铬和铁的溶出有促进作用,对镍的溶出有抑制作用;铁的溶出量随着SO42-浓度的增大而增加,铬和镍的溶出量受SO42-浓度的影响较小。     

690TT合金在特殊环境下的腐蚀问题

在广泛的电厂运行及实验室研究基础上,690TT合金被证明是目前最佳的蒸汽发生器（SGs）管材之一,690TT合金的使用有效地提高了PWR蒸汽发生器的可靠性,因而成为在役第二代核电站中最常用的传热管管材,并将大量应用于第三代商用核电厂。然而在水质恶化以及随服役时间的增加,690TT合金不可避免的也会遭遇腐蚀。本文对690TT合金使用安全性造成潜在威胁的脱合金成分腐蚀（Cr贫化）、铅致应力腐蚀破裂（PbSCC）、低价硫应力腐蚀开裂（Sy-SCC）的情况加以较详细的介绍。     

焊接工艺对690镍基合金焊丝熔敷金属高温失塑裂纹敏感性影响研究

针对690镍基合金熔敷金属高温失塑裂纹敏感性问题,采用基于Gleeble-3500热力耦合试验机的STF试验,开展焊接工艺对国产化690镍基合金焊丝WHS690M熔敷金属高温失塑裂纹敏感性的影响研究,并与进口Inconel 52M焊丝试验结果进行对比分析。试验表明,熔敷金属高温失塑裂纹最小临界应变出现在1 050℃附近,焊接热输入对最小临界应变影响较小,相比于大面积堆焊熔敷层,对接焊缝熔敷金属临界应变降低,高温失塑裂纹敏感性提高。     

La和Mg对HS690镍基合金锻造裂纹敏感性的影响

采用真空感应熔炼,精选原材料,使用MgO坩埚,在HS690镍基合金中加入一定含量的稀土La和金属Mg,试验结果表明:La+Mg含量超过一定值时,铸锭锻造开坯时,在表面及其内部产生大量裂纹,致使锻件报废。因此适当控制两者的含量是十分必要的,为下一步后序加工打下基础。同时,在低硫含量范围内加入稀土,La起不到脱硫作用。     

随机因素对镍基合金应力腐蚀裂尖力学特性的影响

镍基合金的应力腐蚀开裂是核电站一回路中最重要的潜在安全隐患之一,考虑物理参数的随机性,基于氧化膜破裂理论,研究了镍基合金应力腐蚀裂尖力学特性的分散性规律。为了提高随机参数数值分析的效率,结合MATLAB和ABAQUS子模型技术的优点,完成了MATLAB对ABAQUS 的二次开发,将有限元数值模拟和拉丁超立方抽样方法相结合,获得了弹性模量、屈服强度等随机参数对应力腐蚀裂尖氧化膜和基体金属区域应力应变的影响规律,并验证了方法的可行性。结果表明,随机性的影响不容忽略,屈服应力的随机性对裂尖应力的分散性影响最大,而弹性模量的随机性对裂尖塑性应变分散性的影响最为显著。     

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。     

聚间苯二胺胺化改性及其对SO42-的吸附性能

采用化学氧化法制备聚间苯二胺,并采用环氧氯丙烷及三乙烯四胺等多胺为原料,制备一类新型改性聚间苯二胺。研究溶剂等不同因素对合成反应及其硫酸根离子吸附的影响,并利用FTIR、TG及溶解性测试等进行结构性能表征。结果表明:与未改性聚间苯二胺相比,胺化改性后的聚间苯二胺吸附硫酸根离子的性能得到大幅提升,在本研究吸附条件下,其吸附量达到了187.5 mg/g。胺化改性可以降低改性聚间苯二胺的溶剂溶解性,在40~250℃范围内,其热稳定性也有所提高。对聚间苯二胺合成改性的机理进行了初步探讨。     

应力强度因子对镍基合金应力腐蚀开裂裂尖力学特性的影响

以紧凑拉伸试样为研究对象,通过加载不同大小的应力强度因子KI,用有限元方法研究了不同状态下SCC裂尖氧化膜和基体金属的应力分布规律。结果表明:裂尖区域氧化膜和基体金属对裂尖应力强度因子KI的变化敏感度不同;随着KI的增大,氧化膜破裂前和破裂后应力应变在裂尖区域的分布规律均发生了变化,该变化对裂纹扩展有一定的促进作用。     

SO42-对不锈钢在含Cl-溶液中腐蚀影响的研究进展

综述了Cl^-与SO₄^2-对奥氏体不锈钢腐蚀影响的国内外研究进展。介绍了奥氏体不锈钢的腐蚀机理,阐述了Cl^-与SO₄^2-对不锈钢腐蚀影响的原因,总结了不同研究者对SO₄^2-具有抑制不锈钢在含Cl^-溶液中腐蚀的原因,分析了不同研究者的结论存在差异的原因,并对今后的研究方向提出相应的建议。     

高温水中硫酸根阴离子对Inconel 600合金应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了硫酸根阴离子浓度对Inconel 600镍基合金在模拟压水堆(PWR)一回路水中应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响。结果表明：硫酸根离子促进Inconel 600镍基合金在高温水中的应力腐蚀开裂;随着硫酸根离子浓度升高,合金SCC敏感性增大;当高温水中硫酸根离子含量超过300μg/kg时,断口边缘出现局部腐蚀和局部穿晶裂纹。     

压力容器用钢A533B在模拟压水堆高温水中的应力腐蚀破裂敏感性

采用慢应变速率试验(SSRT)技术研究了环境因素(温度、溶解氧、Cl~-)对压力容器用钢A533B在模拟PWR高温水中的应力腐蚀破袭(SCC)敏感性的影响。结果表明,溶解氧含量是影响A533BSCC敏感性的关键因素,Cl~-浓度的增加导致SCC敏感性增大。电化学测试结果表明,A533B在PWR水中的穿晶应力腐蚀破裂(TGSCC)与其表面膜钝化-活化转变密切相关。     

压力容器用钢A533B在模拟压水堆高温水中的应力腐蚀破裂敏感性

采用慢应变速率试验(SSRT)技术研究了环境因素(温度、溶解氧、Cl~-)对压力容器用钢A533B在模拟PWR高温水中的应力腐蚀破袭(SCC)敏感性的影响。结果表明,溶解氧含量是影响A533BSCC敏感性的关键因素,Cl~-浓度的增加导致SCC敏感性增大。电化学测试结果表明,A533B在PWR水中的穿晶应力腐蚀破裂(TGSCC)与其表面膜钝化-活化转变密切相关。     

热处理对N80钢表面镍基合金涂层CO2腐蚀性能的影响

利用等离子热喷涂技术在N80钢表面制备了镍基合金涂层,并进行高温扩散处理。通过CO2高温高压腐蚀试验评价涂层在模拟油田环境中的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)方法分析了涂层的微观形貌和相组成。结果表明,镍基合金涂层由单质Ni相及固溶体Cr1.2Ni2.88、FeNi3、MoO2和CuO组成。经过600℃扩散处理后,涂层内原子结构更为致密。涂层的CO2高温高压腐蚀速率为0.0046mm/a,是原始涂层的1/100,具有优良的抗CO2高温高压腐蚀性能。     

HCO3-和SO42-对Cu点蚀行为的影响

在不同浓度配比的HCO₃^-和SO₄^2-混合溶液中,利用循环极化电化学测试方法和SEM,对Cu工作电极的循环极化行为和点蚀表面形貌进行了系统的研究.结果表明,在高电位范围的循环极化实验中,Cu的点蚀行为可分为活性溶解型点蚀和钝化膜破裂型点蚀;随SO₄^2-浓度的升高Cu点蚀的敏感性增大.由于HCO₃^-与SO₄^2-的协同作用,随HCO₂^-浓度升高点蚀敏感性呈先增大后减小的规律.在钝化膜破裂型点蚀中,SO₄^2-提高Cu点蚀的诱发能力;HCO₃^-降低Cu点蚀的诱发能力.2种离子对点蚀自修复能力的影响无明显规律.     

应力强度因子对高温水环境中镍基合金裂尖电化学腐蚀电位的影响（英文）

在高温水环境中,应力会提高镍基合金裂纹尖端的阳极溶解速率并加速裂纹扩展。采用弹塑性有限元方法,对高温水环境中镍基合金裂纹尖端应力和电化学腐蚀的关系进行研究。分析了应力强度因子对模拟高温水环境中600合金1T-CT试样裂纹尖端表面电化学腐蚀电位的影响,并讨论了弹性变形和塑性变形对裂纹尖端电化学腐蚀电位变化的影响。     

水中杂质和电极电位对国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟一回路高温水环境中应力腐蚀破裂的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学控制结合的方法,研究了水中杂质(氯离子和硫酸根离子)和电极电位对国产核电压力容器用SA-508Ⅲ(含S 0.0025%)低合金钢在模拟压水堆(PWR)一回路290℃高温高压水质环境中应力腐蚀破裂(SCC)性能的影响。电位范围从-720～+400mV(SHE),模拟从低氧含氢的理想状态到溶解氧显著超标状态的一系列服役环境。试验结果表明,在无杂质掺杂、掺杂10mg.L-1的氯离子和掺杂10mg.L-1硫酸根离子的三种水环境中,电极电位对该材料SCC的影响相似,当电位处于-720～-200mV(SHE)范围时,试样上未发现SCC,随着电位逐渐升高,试样出现SCC迹象直至发生显著的SCC而脆断。水中掺杂10mg.L-1的氯离子或硫酸根离子后,发生显著SCC而脆断的电位下降,即SCC敏感性提高。扫描电镜断口观察表明,SCC裂纹通常在试样表面的夹杂物处萌生,并以准解理穿晶模式呈扇形扩展。分析表明,该钢SCC破裂机理应该属于阳极溶解机制。     

pH值对X100管线钢在CO32-/HCO3-溶液中的电化学与应力腐蚀行为的影响

通过动电位极化曲线、电化学阻抗图谱、Mott-Schottky曲线和慢应变速率拉伸实验研究了pH值对X100管线钢在CO₃^2-/HCO₃^-溶液中的电化学与应力腐蚀行为的影响。结果表明,随pH值升高,X100管线钢表面膜厚度与致密性提高,点蚀电位提高;高pH-SCC敏感性降低。     

CO32--HCO3-溶液中X80管线钢焊接接头的应力腐蚀开裂分析

采用慢应变速率试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)观察研究了国产X80管线钢焊接接头在 0.5 mol/L Na2CO3 1 mol/L NaHCO3 溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)敏感性.结果表明,拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区.在所研究的电位区间,拉伸试样随着外加电位正向增加,断面收缩率、断裂时间和断后伸长率增加,而断口部位的裂纹平均扩展速率减小,SCC敏感性降低.试样断口形貌在阴极电位条件下呈准解理断裂,在自腐蚀电位和阳极电位条件下,焊缝试样断口主要是韧性断裂.应力腐蚀机理可以用阳极溶解理论和氢致破裂来解释.