ATF用ODS-FeCrAl管材的耐腐蚀性能研究

作者：李静; 吴飒建; 杨英; 熊良银; 马海滨; 刘实

来源：核动力工程, 2021, 42(04): 119-125.

DOI：10.13832/j.jnpe.2021.04.0119

• ODS-FeCrAl管材
• 腐蚀
• 360℃水化学
• 1200℃水蒸气
• 氧化膜

针对尺寸为Φ9.5 mm×0.3 mm的氧化物弥散强化(ODS)-FeCrAl管材在360℃/18.6 MPa/100 d静态水溶液、360℃/18.6 MPa/1200 ppm B+2.2 ppm Li/100 d(1 ppm=10-6)动态水溶液、1200℃/0.1 MPa/8 h水蒸气中的腐蚀行为进行研究,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等检测方法,分析管材表面氧化膜形貌、组织结构和元素分布。结果表明,360℃水溶液中极低的氧浓度使得ODS-FeCrAl管材在静态和动态水溶液的腐蚀产物主要是Fe3O4,质量增重分别为0.036 mg/cm2和0.36 mg/cm2,氧化膜厚度分别为管壁厚度的0.072%和0.72%;1200℃水蒸气腐蚀时,高温和充足的氧含量促使管材表面生成平均厚度为2.34μm的α-Al2O3膜,延缓基体进一步氧化;腐蚀后的氧化膜表面和截面未发现开裂、孔洞等缺陷。与Zr-4管材参比试样相比,ODS-FeCrAl管材表现出优异的高温抗氧化、抗腐蚀性能。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院金属研究所; 中广核研究院有限公司