铅铋共晶合金的流动速度对CLAM钢腐蚀行为的影响

为了研究中国低活化马氏体(CLAM)钢在不同相对流速铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀行为,本研究对CLAM钢在550℃不同流动速度(0 m/s、1. 70 m/s、2. 98 m/s、3. 69 m/s、4. 77 m/s)的液态LBE中进行了500 h的腐蚀试验。试验后分别对腐蚀试样表面进行SEM、XRD检测以及对试样截面进行SEM-EDS和面扫描检测。结果表明,经过500 h腐蚀试验后的试样表面均形成双层结构的氧化层,外氧化层由Fe_3O_4组成,内氧化层由(Fe,Cr)_3O_4组成。在LBE相对流速从0 m/s增大到2. 98 m/s的过程中,试样表面氧化层的厚度逐渐增大,这是由于相对流速的增大提高了Fe元素的溶解速率和O元素的扩散迁移速率,进而导致试样表面发生严重的氧化腐蚀。而当LBE相对流速从2. 98 m/s继续增大到4. 77 m/s时,CLAM钢表面的氧化层厚度逐渐减小,这是由于随着LBE相对流速的进一步增大,试样表面冲蚀腐蚀程度逐渐加重,外氧化层厚度因遭受一定程度的剥落而急剧减小,进而使得试样表面总氧化层的厚度逐渐减小。本研究结果为未来ADS嬗变系统的实际应用提供了数据支持和参考。     

不同合金成分的T91/316L焊缝在550℃高流速液态铅铋共晶合金中的腐蚀行为

T91/316L异种钢焊缝在高流速液态铅铋共晶合金(LBE)中的腐蚀是T91和316L钢在未来核电领域应用中所面临的重要挑战。利用ER309L、ER316L和ERNiCr-3三种不同焊丝获得了T91/316L异种钢焊缝,采用自主设计的旋转腐蚀试验装置研究其在550℃高流速(相对流速2.98 m/s)液态LBE中的腐蚀。三种焊缝经过300 h、600 h和900 h的腐蚀试验后,腐蚀表面均表现出明显的方向性。焊缝在高流速液态LBE中的腐蚀机理主要为焊缝基体中Fe、Cr、Ni元素和LBE中Pb、Bi、O元素的溶解与迁移。由于不同元素的溶解度以及所形成氧化物相的稳定程度不同,最终在焊缝表面形成了由疏松外氧化层和致密内氧化物层构成的双层结构。三种焊丝中,利用309L焊丝所得的焊缝的耐高流速LBE腐蚀性最好,利用316L焊丝所得的焊缝次之,利用NiCr-3焊丝所得的焊缝最差。经焊后再热处理所得的焊缝具有更好的耐高流速LBE腐蚀性。     

应力对316L在液态铅铋共晶合金中腐蚀行为的影响

目的 研究应力对316L在高温液态铅铋合金(LBE)中腐蚀行为的影响。方法 将316L制成C型环试样,加载应力后将其置于500 ℃的LBE中腐蚀2 500 h,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段分析腐蚀程度。结果 在应力作用下,316L在LBE中的腐蚀机制仍然为氧化腐蚀,且形成的氧化层结构和成分与无应力状态下的一致;材料表面氧化层总厚度显著增加,且内/外氧化层之间更容易产生裂纹,随腐蚀时间的延长,外氧化层有剥落的趋势。施加应力后,试样的氧化速率系数从0.190 1 μm/h增大至0.278 1 μm/h,其中内氧化层生长速率增加得更显著。EBSD分析表明,施加应力后,316L组织未发生改变,晶界附近的腐蚀加剧。结论 在应力作用下,基体晶界缺陷密度增加,元素在晶界处的扩散速率增大,内氧化层的生长速度加快,腐蚀速度增加。     

430不锈钢在550℃流动Pb-Bi合金中的腐蚀行为

为了研究430不锈钢(430ss)与高温Pb-Bi合金的相容性将430ss浸没在550℃、2.98 m/s的液态Pb-Bi合金中进行200 h、400 h和600 h的腐蚀试验。利用XRD、SEM和EDS进行检测,分别研究经腐蚀不同时间后试样表面和截面的腐蚀现象。结果表明:腐蚀试样表面首先产生不规则形状的由Fe、Cr、O三种元素组成的氧化物,而后逐渐生长并汇集成相对均匀的氧化层;氧化层呈双层结构,分别为外氧化层和内氧化层,外氧化层主要由疏松多孔的Fe_3O_4以及部分渗入的Pb-Bi组成,内氧化层主要由致密的Fe-Cr尖晶石(Fe,Cr)_3O_4组成;随腐蚀时间的延长(0～600 h),内外氧化层厚度不断增加并变得相对均匀;在腐蚀过程中同时发生溶解腐蚀和氧化腐蚀。     

CLAM钢TIG焊接接头在液态铅铋共晶体中的短期腐蚀行为

研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢TIG焊接接头(焊缝和热影响区)在500℃静态饱和氧浓度液态铅铋共晶体(LBE)中的腐蚀行为。未热处理的焊接接头腐蚀时间为200和400 h,回火处理的焊接接头腐蚀时间为400 h。研究发现,钢中有明显的元素的溶解,所有试样表面均形成了具有保护作用的双氧化层,外氧化层为疏松多孔的Fe3O4,内氧化层为致密的Fe-Cr尖晶石,没有发现Pb、Bi渗透进基体材料。回火处理可有效提高焊接接头的耐腐蚀性能,焊缝耐蚀性低于热影响区。     

304不锈钢在Al-6Si-10Cu储能合金液中的腐蚀行为

相变储能材料与容器的相容性是太阳能蓄能技术应用成功的关键因素之一。本工作选用Al-6Si-10Cu合金为储能材料、304不锈钢为容器材料,通过设计液态腐蚀试验,结合金相显微镜、XRD分析仪、电子探针等仪器,研究了304不锈钢在Al-6Si-10Cu储能合金液中的腐蚀行为和机理,并对腐蚀反应进行了动力学分析。结果表明:腐蚀层分内、外两层;内腐蚀层主要由Al_(95)Fe_4Cr相组成,呈条带状,较致密且显微硬度高于外腐蚀层;外腐蚀层比较疏松,主要由Fe_xSi_yAl_z相和FeAl相组成;随时间的延长,因Al_(95)Fe_4Cr、Fe_xSi_yAl_z等金属间化合物对元素扩散的阻挡作用,腐蚀速率先减小后趋于平缓,而腐蚀层厚度和腐蚀失重一直增加,并趋于稳定;腐蚀产物生长指数n为0.673,腐蚀类型为扩散腐蚀。     

奥氏体不锈钢热轧板焊接接头的腐蚀行为

用低碳不锈钢(ER308L)对304不锈钢进行手工钨极氩弧焊接(TIG),并将其分别置于硫酸、盐酸、6%FeCl3和混合酸溶液中进行电化学腐蚀试验,测试了焊接接头在不同介质中的电化学腐蚀行为、电化学特征值以及晶间腐蚀倾向.结果表明:随H2SO4浓度的升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力先减小后增大,在H2SO4浓度约60%时最差;随HCl浓度升高,焊缝金属抗电化学腐蚀能力逐渐下降,钝化区间短暂,活化区较长;在混合酸中焊缝金属钝化区间较宽,但没有明显的钝化平台;在6%FeCl3溶液中阳极极化曲线出现明显的点蚀特征;焊缝金属的抗电化学腐蚀性能好于母材,其在盐酸和硫酸中的电化学腐蚀性能与浸泡腐蚀结果一致;焊接接头没有产生晶间腐蚀.     

铅铋合金气相氧含量控制初步实验研究

由于铅铋共晶合金(LBE)对结构材料具有较强的腐蚀性,为了防止PbO的析出和形成一层稳定的Fe_3O_4保护层,LBE中的氧需要控制在一个特定的范围内。本研究基于气相氧控的原理,设计和构建了铅铋合金气相氧控静态高温试验装置,用于铅铋合金气相氧控技术研究。初步实验结果显示:氧传感器电动势随着LBE覆盖气体中H_2/H_2O比(体积比)的增大而升高且响应快速,表明LBE中氧的含量逐渐降低;对特定的H_2/H_2O比,LBE中氧含量能够稳定在一个特定的范围。因此,通过控制和调节LBE覆盖气体中H_2/H_2O比可以实现将LBE中的氧含量控制在一个特定的范围。该技术有望应用于铅铋合金与结构材料的相容性实验中,以及在液态铅铋动态回路中用于铅铋合金中氧含量的控制。     

不锈钢水壶口径腐蚀行为的研究

本文通过化学成分检测、金相分析、宏观及微观检验技术手段对某公司生产的不锈钢水壶口径弯曲处出现严重锈蚀现象进行分析研究,结果表明:水壶口径弯曲处腐蚀是由于非标200系奥氏体不锈钢在冷加工过程中,形变诱发马氏体相变,而形变马氏体在腐蚀介质中易先发生腐蚀,从而引发严重腐蚀损伤。     

超级13Cr马氏体不锈钢在鲜酸中的腐蚀行为

通过不同温度的高温高压鲜酸(15%HCl+1.5%HF+3%HAc+4.5%缓蚀剂)腐蚀试验及极化曲线测量,研究超级13Cr马氏体不锈钢油管材质在鲜酸溶液中的腐蚀行为及其与酸化缓蚀剂的匹配性。结果表明:鲜酸中加入酸化缓蚀剂,超级13Cr的开路电位正移,自腐蚀电流密度显著降低,酸化缓蚀剂主要改变了超级13Cr的阳极过程;在较低温度条件下,超级13Cr与酸化缓蚀剂的匹配性良好;随着鲜酸试验温度的提高,超级13Cr材质的均匀腐蚀速率增大,其在160℃的均匀腐蚀速率为47.08mm/a,接近50.8mm/a;温度低于120℃,超级13Cr未出现明显点蚀,超过160℃,其点蚀程度显著增大;140~160℃应为酸化缓蚀剂缓蚀效果显著降低的突变区。     

不锈钢在海水中的腐蚀行为研究进展

简述了国内外不锈钢海水腐蚀的研究进展,介绍了几种合金元素对不锈钢耐腐蚀性能的影响以及不锈钢在海水中发生点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等4种主要腐蚀类型的机理,并对不锈钢防护的发展方向进行了展望。     

409L和410S热轧不锈钢在5种介质中的腐蚀行为

过去,用电化学和浸泡方法综合研究409L,410S热轧不锈钢的腐蚀性能不够。通过电化学和浸泡试验研究了409L和410S2种热轧不锈钢在80％H2SO4,10％HCl,20％NaOH,6％FeCl3及混合酸（3．2％HCl＋3．8％HNO3）中的耐蚀性能,并与奥氏体不锈钢304作对比。结果表明：3种钢的耐腐蚀能力为30...     

司太力合金涂层的制备及与液态铅铋相容性研究

铅冷快堆使用具有更高安全性的液态铅铋合金作为冷却剂,是颇具发展前景的先进四代堆型。本研究围绕耐铅铋腐蚀涂层,在奥氏体不锈钢基体上开展司太力合金涂层的制备,分析其组成成分和微观结构。开展涂层的铅铋腐蚀实验,分析其结构完整性、力学性能、表面氧化层及物相组成变化。通过微观结构和力学性能表征,评估司太力合金涂层的耐铅铋腐蚀性能,从而为铅铋快堆的工程应用提供理论支撑和技术支持。     

超低碳铸造高合金不锈钢析出相及腐蚀行为的研究

采用金相显微镜、Ｘ射线衍射、透射电镜、电子探针显微分析等手段和多种腐蚀试验方法研究了铸造高合金不锈钢的析出相种类、结构、形貌、分布、成分及其腐蚀行为。试验结果表明,该钢经１１５０℃×２ｈ水冷固溶处理后可得到单一的奥氏体组织,并具有优良的耐均匀腐蚀、晶间腐蚀、点蚀和电化学腐蚀性能。     

铁素体不锈钢在高温尿素环境中的腐蚀行为研究

对三种商用车排气系统用铁素体不锈钢(436L、439M、441)进行了尿素结晶腐蚀试验,以模拟铁素体不锈钢在商用车排气系统内选择性催化还原器(SCR)中的渗氮腐蚀行为。探究了合金成分及夹杂物对不锈钢耐高温尿素腐蚀的影响,并依据EDS表征结果阐释了材料内部腐蚀的渗氮机理。研究表明,在高温热震疲劳和氧化的协同作用下,高温高氮的环境导致铁素体不锈钢晶界及晶内局部区域快速析出氮化铬颗粒,造成晶界及基体局部区域贫铬。由于436L和441不锈钢含有较高的Mo和Nb,其耐高温尿素腐蚀能力显著优于439M。此外,由于436L和441不锈钢中夹杂物细小弥散,也降低了氮化铬在夹杂物的形核析出几率,成为提高抗高温尿素腐蚀的另一个因素。     

304不锈钢在盐湖卤水中的腐蚀行为

用腐蚀挂片试验方法研究了304不锈钢在盐湖卤水中暴露2a的腐蚀行为,井运用室内电化学试验方法研究了其电化学行为。结果表明：盐湖卤水浸泡2a后,304不锈钢腐蚀速率为0．0003mm／a,主要表现为点蚀,试样侧面加工缺陷处存在较深的点蚀坑;在卤水中浸泡768h后,304不锈钢表面钝化膜局部被破坏,出现点蚀孔。     

两种合金在氯化物熔盐中腐蚀行为研究

氯化物熔盐是太阳能热发电储热系统具有前景的储热介质,但其对金属材料具有很强的腐蚀性。研究了太阳能热发电系统两种常用材料316L不锈钢和Inconel 625合金在900℃的NaCl、KCl、MgCl2和CaCl2熔盐中的腐蚀行为,采用XRD、带有能谱分析系统的扫描电镜分析了腐蚀产物的相组成和形貌。研究结果表明:两种材料在氯化物熔盐中均腐蚀严重,但在碱土金属氯化物熔盐(MgCl2、CaCl2)中的腐蚀程度要比它们在碱金属氯化物熔盐(NaCl、KCl)中严重得多。与Inconel 625合金相比,316L不锈钢在同种氯化物熔盐中的腐蚀速度较快。造成这种现象的原因是316L不锈钢表面的腐蚀产物FeCr2O4和Fe3O4比Inconel 625合金表面的腐蚀产物更易在氯化物熔盐中溶解。研究结果将有助于太阳能热发电系统的选材和发展腐蚀防护技术。     

不锈钢在榆林海域暴露8年的腐蚀行为

５种不锈钢在榆林海水环境中暴露８年,其主要腐蚀形态是点蚀、溃疡腐蚀、隧道腐蚀和缝隙腐蚀。在全浸区的腐蚀比在潮差区的严重。在全浸区和潮差区,５种不锈钢的耐蚀顺序一致,耐蚀性最好的为０００Ｃｒ１８Ｍｏ２,其次依次为００Ｃｒ１９Ｎｉ１０、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ、Ｆ１７９和２Ｃｒ１３。     

不锈钢在烟气脱硫系统中的腐蚀行为

火电厂烟气脱硫系统的设备腐蚀问题比较严重,选材较为关键.为此,选用304不锈钢和2205双相不锈钢,考察了其在烟气脱硫模拟介质(死亡绿液)中不同温度和不同浸泡时间的腐蚀行为.结果表明:304不锈钢在死亡绿液中随温度变化腐蚀性很敏感,易发生点蚀,不宜用作烟气脱硫装置及其零部件;2205双相不锈钢在烟气脱硫模拟介质中不同温度和时间范围内都有良好的耐蚀性,可用作烟气脱硫装置及其零部件的材料.