金属学报

作者：吴欣强, 戎利建, 谭季波, 陈胜虎, 胡小锋, 张洋鹏, 张兹瑜

单位：中国科学院金属研究所 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室 沈阳 110016

关键词：铁素体/马氏体钢,奥氏体不锈钢,液态金属腐蚀,液态金属脆化,力学性能,组织稳定性,

基金：国家自然科学基金项目(52271077);国家自然科学基金项目(51871218);中核集团领创科研项目及中国科学院青年创新促进会项目(2021189)

结构材料是制约铅冷快堆建设的关键因素之一，原因是其组成元素在液态Pb-Bi共晶(LBE)中会发生不同程度的溶解，影响结构安全。候选结构材料铁素体/马氏体钢T91与不锈钢316在550℃饱和氧LBE环境中发生快速氧化腐蚀；溶解氧浓度降至1.26 × 10-6% (质量分数)可减轻T91的液态LBE腐蚀，但低于1 × 10-6%时，T91与316钢发生溶解腐蚀；T91液态LBE脆化敏感性高，导致其在350℃液态LBE中腐蚀疲劳寿命显著降低。与商用的(9%~12%)Cr铁素体/马氏体钢和316型奥氏体不锈钢相比，经微合金化的Si增强型铁素体/马氏体钢(9Cr-Si和12Cr-Si)和奥氏体不锈钢(ASS-Si)，具有较好的组织稳定性和综合力学性能，且在液态LBE中形成的富Si氧化物提高了氧化膜的致密性，改善了其耐腐蚀性能，在550℃下静态饱和氧和动态控氧LBE环境中的溶解腐蚀受到抑制，有望满足铅冷快堆的设计需求。

来源：2023年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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