金属学报

作者：包飞洋, 李艳芬, 王光全, 张家榕, 严伟, 石全强, 单以银, 杨柯, 许斌, 宋丹戎, 严明宇, 魏学栋

单位：1 中国科学技术大学材料科学与工程学院 沈阳 110016；2 中国科学院金属研究所 沈阳 110016；3 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；4 中国科学技术大学纳米科学与技术学院 苏州 215000；5 中国核动力研究设计院 成都 610005

关键词：先进核能系统,Pb-Bi共晶(LBE),氧化物弥散强化(ODS)钢,高温腐蚀,氧化膜,

基金：国防科技工业核动力技术创新中心项目(HDLCXZX-2019-HD-15-01);国家自然科学基金项目(U1832206);中科院金属研究所“优秀学者”人才引进项目(JY7A7A111A1)

以一种极具潜力的先进核能候选氧化物弥散强化(ODS)钢为研究对象，以不控制氧浓度的液态金属Pb-Bi共晶(LBE)为腐蚀介质，研究了静态下高温(600和700 ℃)不同腐蚀时间对ODS钢腐蚀行为的影响及其微观机制。结果表明，600 ℃腐蚀至2000 h，ODS钢表面生成总厚度约为10 μm的典型双层氧化膜，同时在内氧化层下方形成了一层较薄的富Al氧化层。基于致密的尖晶石内氧化层及富Al氧化层的保护作用有效减缓了腐蚀氧化速率，ODS钢显示优异于其它材料的耐LBE腐蚀性能。ODS钢在700 ℃腐蚀所形成的氧化膜结构及厚度与600 ℃明显不同：腐蚀100 h主要形成了厚度约为500 nm的Al2O3保护膜，大幅降低了腐蚀速率；腐蚀时间延长至500 h，大部分区域Al2O3氧化膜仍然存在，但同时出现的少量“疖状氧化物”破坏了Al2O3保护膜的连续性，从而成为了腐蚀的突破口。

来源：2020年第10期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2020年第10期