铅冷核系统用结构钢在液态铅中的微动腐蚀行为——温度和时间对其影响的初步研究

摘要

结构材料的发展对实现先进铅冷核系统是一个关键问题。对燃料包壳和换热器管柬来说，一个难题是由流体振动引起的微动腐蚀。为了解决这个问题，开展了铁素体．马氏体钢T91和奥氏体钢1．4970在液态铅中的微动腐蚀测试。初步研究数据是通过完成4500C和5000C、长达150h和600h（对应5．4×106和2．16×107次循环）的微动腐蚀实验获得的，研究主要关注的是温度、时间及循环次数在微动腐蚀过程中的作用。本文还研究丫在液态铅中，磨损（机械磨损）和腐蚀过程（氧化／溶解）之间的相互作用。实验表明，磨损行为损耗了钢材表而形成的保护性氧化皮。因此，发牛了溶解侵蚀。此外，在发生微动腐蚀的部位观察到插入层。这利，由磨屑滞留和压实产生的氧化皮是中外层被氧化了的磨屑和内层的金属磨屑组成。由于1．4970钢的Ni含量高，因此微动腐蚀对其影响比对T91大得多。此外，经过600h测试后，观察到1．4970钢产生了疲劳开裂。由微动腐蚀导致从样品上流失的材料体积分别随着温度、时间和循环次数增加而增大。