溶解氧对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.3Nb合金在400 ℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响

为探究溶解氧（DO）对Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.3Nb（质量分数%，下同）合金在400 ℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响，本研究将合金样品放入静态高压釜和动态高压釜中进行400 ℃/10.3 MPa/除氧和300 ppb DO过热蒸汽腐蚀试验。采用腐蚀增重曲线表征合金的耐腐蚀性能，利用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析了锆合金在两种腐蚀环境下氧化膜的显微组织以及氧化膜/金属（O/M）界面特性。结果表明:DO会加速Zr-0.75Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.3Nb合金的腐蚀，在300 ppb DO条件下腐蚀250 d的增重比除氧条件下高17%；在除氧条件下O/M界面处的过渡层比300 ppb DO条件下的更薄，过渡层中检测到约为100 nm的ZrO层，而在300 ppb DO条件下没有检测到ZrO层，更厚的过渡层和ZrO层的存在一定程度上可以为Zr氧化过程中的应力释放提供更充足的时间，减少了裂纹的产生，起到延缓锆合金腐蚀的作用，这与除氧条件腐蚀后期其有较好的耐腐蚀性能相对应。