聚變堆源項(xiàng)分析程序中腐蝕模型的初步實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、低活化鐵素體/馬氏體鋼被認(rèn)為是最有競(jìng)爭(zhēng)力的聚變堆候選結(jié)構(gòu)材料。為了評(píng)估低活化鐵素體/馬氏體鋼在聚變堆ITER水冷環(huán)境下的腐蝕行為，并研究流速對(duì)于其腐蝕行為的影響，評(píng)估已有的腐蝕模型對(duì)于低活化鐵素體/馬氏體鋼的適用性，修正靜水環(huán)境下的腐蝕模型，進(jìn)行了相關(guān)的腐蝕實(shí)驗(yàn)。
　　實(shí)驗(yàn)分為兩部分:動(dòng)水腐蝕實(shí)驗(yàn)和靜水腐蝕實(shí)驗(yàn)。動(dòng)水腐蝕實(shí)驗(yàn)針對(duì)CLAM、CNS-Ⅰ、SCRAM-9和T91四種材料，其中CLAM、CNS-Ⅰ和SCRAM-9均為國(guó)內(nèi)新

2、研制的低活化鐵素體/馬氏體鋼，另外選用傳統(tǒng)的核級(jí)材料T91作為對(duì)比材料，實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定參照ITER水冷回路的工況，實(shí)驗(yàn)溫度為150℃，溶氧量低于0.01 mg/kg，pH為7(20℃)，電導(dǎo)率為0.055μS/cm，流速為6m/s，實(shí)驗(yàn)包括7個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，最長(zhǎng)腐蝕時(shí)長(zhǎng)為1500h。靜水腐蝕實(shí)驗(yàn)針對(duì)CLAM和T91兩種材料，最長(zhǎng)腐蝕時(shí)長(zhǎng)為3500h，除流速外其余參數(shù)與動(dòng)水腐蝕實(shí)驗(yàn)相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后采用重量變化法、SEM（Scanning ele

3、ctron microscopy，掃描電子顯微鏡）、EDS（Energy-dispersive X-ray spectroscopy，X射線能譜儀）和XRD(X-ray diffraction，X射線衍射儀)對(duì)部分樣品進(jìn)行分析和觀察，得到材料在特定環(huán)境下的腐蝕增重曲線、腐蝕失重曲線、腐蝕速率曲線、表面及截面形貌和物相組成。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各種材料在特定環(huán)境下，腐蝕增重不能表明腐蝕動(dòng)力學(xué)特性，腐蝕失重基本滿足隨時(shí)間的增加而增大的

4、規(guī)律，腐蝕速率基本滿足隨時(shí)間的增加而減小的規(guī)律，腐蝕失重和腐蝕速率隨時(shí)間的變化關(guān)系均符合冪函數(shù)規(guī)律。動(dòng)水環(huán)境下，CNS-Ⅰ的腐蝕速率平均值為0.0098g/(m2·h)，SCRAM-9的腐蝕速率平均值為0.0096g/(m2·h)，CLAM的腐蝕速率平均值為0.009g/(m2·h)，T91的腐蝕速率平均值為0.0076g/(m2·h)，T91耐腐蝕性強(qiáng)于其余三種材料;靜水環(huán)境下CLAM的腐蝕速率平均值為0.001g/(m2·h)，T9