两种新型含铝奥氏体不锈钢在超临界二氧化碳中的均匀腐蚀行为研究

作者：刘珠; 周起印; 张乐福^*; 龙家琛; 高阳; 郭相龙

来源：核动力工程, 2023, 44(05): 290-297.

DOI：10.13832/j.jnpe.2023.05.0290

• 超临界二氧化碳(sCO2)
• 新型含铝奥氏体不锈钢
• 均匀腐蚀
• 渗碳

为评估新型含铝奥氏体不锈钢在超临界二氧化碳(sCO2)核反应堆中的应用前景，通过实验研究了两种新型含铝奥氏体不锈钢(904L-2.5Al和904L-3.5Al不锈钢)及其基材(904L不锈钢)在600℃/20MPa的sCO2中的均匀腐蚀行为。运用增重法评价了材料的腐蚀动力学规律，采用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析了腐蚀前后材料的形貌、结构和化学成分。结果表明，所有材料的腐蚀增重近似服从抛物线生长规律。随着Al含量的增加，材料的腐蚀增重量明显降低，904L-3.5Al不锈钢具有最低的腐蚀增重量。腐蚀后，904L不锈钢表面生成富Fe氧化物，发生渗碳；904L-2.5Al和904L-3.5Al不锈钢表面生成了连续的富Cr/Al氧化膜，未发生渗碳行为。Al含量的增加促进了材料表面保护性富Cr/Al氧化膜的形成，增强了材料在sCO2中的耐氧化及渗碳性能。

• 单位
  上海交通大学