T91和316L鋼在鉛鉍合金中的腐蝕行為研究.pdf

1、液態(tài)鉛鉍共晶合金( Lead-Bismuth Eutectic, LBE)是國(guó)際上 ADS系統(tǒng)(Accelerator Driven Sub-critical system, ADS)的冷卻劑和散裂靶材的候選材料。高溫、高流速和高密度的LBE會(huì)對(duì)反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生腐蝕作用,氧測(cè)量與控制技術(shù)是反應(yīng)堆的關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展在氧控濃度下的腐蝕實(shí)驗(yàn)具有重要意義。
　　本文以中科院核能安全技術(shù)研究所自主設(shè)計(jì)的中國(guó)鉛基反應(yīng)堆 CLEAR-I(Chi

2、na LEAd-based Reactor)的研發(fā)需求為背景,開(kāi)展了反應(yīng)堆候選結(jié)構(gòu)材料T91和316L鋼在480℃、0.3m/s的鉛鉍高溫腐蝕實(shí)驗(yàn)。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)和X射線衍射儀(XRD)等微觀測(cè)試手段,分析腐蝕樣品的截面形貌,標(biāo)定腐蝕產(chǎn)物,測(cè)量腐蝕層的厚度。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)在非氧控鉛鉍環(huán)境中,T91和316L鋼腐蝕500h、1000h、和1500h后均在樣品表面生成了腐蝕層,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)

3、,腐蝕層的厚度逐漸增加;(2)當(dāng)氧濃度為10-6wt％時(shí),T91和316L鋼腐蝕600h和1500h后,在樣品表面生成的腐蝕層比非氧控條件下腐蝕層厚度更薄。(3)在非氧控和氧濃度為10-6wt%的情況下,均未發(fā)生鉛鉍滲透現(xiàn)象。T91鋼生成的腐蝕層較厚,分內(nèi)外兩層,內(nèi)層主要成分是(Fe,Cr)3O4,外層成分是Fe3O4。316L鋼生成的腐蝕層較薄,只有一層(Fe,Cr)3O4;(4)當(dāng)氧濃度為10-8wt%時(shí),T91和316L鋼腐蝕60