科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为了探究Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge(质量分数，%)合金在400℃/10.3 MPa不同氧含量过热蒸汽中的腐蚀行为，将Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge合金样品分别放入静态高压釜和动态高压釜中进行400℃/10.3 MPa的除氧、300×10-9溶解氧(DO)和1000×10-9 DO过热蒸汽腐蚀试验。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等表征手段对合金和氧化膜的显微组织以及氧化膜中各元素的价态进行分析。结果表明，与除氧环境相比，Zr-1Sn-0.35Fe-0.15Cr-0.10Nb-0.03Ge合金在300×10-9 DO和1000×10-9 DO环境中的平均腐蚀速率分别增加了23.5%和29.4%，这说明DO会加速合金的腐蚀，且DO含量越高腐蚀加速作用越明显；DO不但促进了氧化膜中Fe、Cr、Sn和Ge等合金元素的氧化，还会加速O/M界面处Zr→ZrOx→ZrO2的演化过程；基于以上两个方面提出了一种DO加速锆合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀的机制：腐蚀环境中DO含量的增加导致氧化膜中参与反应的O2-和OH-的浓度增加，这一方面加速了氧化膜中合金元素的氧化，导致氧化膜中缺陷浓度增加和局部附加应力增大；另一方面加速了O/M界面处Zr→ZrOx→ZrO2的演化，使O/M界面处产生更大的应力，提供更短的应力驰豫时间。这两方面的作用都会促进氧化膜中孔隙、裂纹等缺陷的生成，加速O2-和OH-的扩散，进而加速了合金的腐蚀。
- 单位
