金属学报

作者：韩恩厚, 王俭秋

单位：1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；2广东腐蚀科学与技术创新研究院 广州 510535；3华南理工大学 材料科学与工程学院 广州 511442

关键词：表面状态,腐蚀,应力腐蚀,辐照促进应力腐蚀,核电材料,不锈钢,镍基合金,

基金：国家重点基础研究发展计划项目(2011CB610500);国家重点基础研究发展计划项目(2006CB610500);国家重大科技专项项目(2011ZX06004-009);国家重点研发计划项目(2016YFE0105200);中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2017-1);中国科学院前沿科学重点研究计划项目(QYZDY-SSW-JSC012)

全球迄今发生的核电安全事件往往是由局部腐蚀造成，而局部腐蚀从表面起始。表面状态如何影响腐蚀，以及辐照和应力与之的交互作用已经成为核电站运行安全性、可靠性、经济性保障的重要技术难题之一。本文系统总结了在过去十余年的国家系列项目支持下，针对核电用关键结构材料在不同表面加工与划伤后微观组织变化、在模拟核电站一回路水中的腐蚀、应力腐蚀和辐照促进应力腐蚀行为，并将这些腐蚀行为与材料的微观组织以及力学、辐照等多因素相关联。结果表明，打磨、划伤和切削加工都会使材料近表面产生不同程度的梯度结构，表面变形层状态存在较大差异。划伤后，在划伤底部存在大于屈服极限的残余压应力。相同粗糙度的切削加工表面，机加工参数不同可以导致深度方向上形成的纳米晶区、晶粒畸变区梯度结构明显不同。这种微观组织与局部应力应变条件使得材料抗腐蚀能力差异显著，例如划伤导致的应力腐蚀裂纹数量与划伤深度正相关。在辐照、腐蚀、应力的联合作用下，辐照促进应力腐蚀敏感性进一步升高。最后展望了未来发展趋势。

来源：2023年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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