90Nb-10Zr合金在500℃过热蒸气中的腐蚀行为

作者:吴悦; 陈兵; 林晓冬; 胡丽娟; 梁雪; 彭剑超; 姚美意; 周邦新
来源:稀有金属材料与工程, 2021, 50(12): 4437-4444.

摘要

为深入研究锆合金中β-Nb第二相粒子在500℃、10.3 MPa过热蒸气中的腐蚀行为,利用真空非自耗电弧炉熔炼了β-Nb第二相合金90Nb-10Zr,在静态高压釜中进行500℃、10.3 MPa过热蒸气腐蚀试验,利用XRD、SEM和TEM分析了氧化膜的显微组织。结果表明,90Nb-10Zr合金腐蚀1 h时,外表面与腐蚀介质直接接触被氧化成单斜结构的Nb2O5。腐蚀7 h时,由于腐蚀介质中的氧化性物质需向内扩散才会发生进一步腐蚀,90Nb-10Zr合金表面的氧化膜为双层结构:外层为稳态的单斜结构的Nb2O5(m-Nb2O5),内层为亚稳态的四方结构的NbO2(t-NbO2);在本研究中没有检测到Zr单独的氧化物。这一氧化过程可以合理解释含Nb锆合金在过热蒸气中的腐蚀行为与Nb含量的关系。