核一級(jí)管道用不銹鋼模擬工況耐腐蝕行為研究.pdf

1、Z3CN20.09M雙相不銹鋼由于其優(yōu)異的綜合力學(xué)性能和耐腐蝕性能被廣泛應(yīng)用于核一級(jí)管道材料。但核一級(jí)管道的運(yùn)行工況非常苛刻，材料長期受到高溫、高壓含硼離子的水蒸氣腐蝕，最終會(huì)對(duì)核電站安全運(yùn)行造成威脅。所以，研究Z3CN20.09M鋼在模擬一回路運(yùn)行工況條件下的腐蝕行為對(duì)核電站的運(yùn)行安全具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程實(shí)踐意義。
　　本文采用恒溫氧化法分別研究了Z3CN20.09M雙相不銹鋼在350℃、400℃空氣和高壓含硼離子水蒸氣

2、環(huán)境下氧化腐蝕行為。利用不連續(xù)稱重法研究其氧化動(dòng)力學(xué)，通過掃描電鏡觀察氧化膜微觀形貌和氧化膜厚度，結(jié)合能譜分析和X射線衍射儀分析氧化物成分和物相，最后通過電化學(xué)測試研究不同熱老化時(shí)長對(duì)Z3CN20.09M鋼耐蝕性能的影響，得到如下結(jié)論。
　　Z3CN20.09M鋼在350℃、400℃空氣中氧化動(dòng)力學(xué)曲線均遵循拋物線規(guī)律，400℃比350℃溫度下氧化速率高。隨著氧化時(shí)間增長氧化膜的微觀形貌由顆粒狀和短棒狀逐漸變成絮狀和瘤狀。氧化50

3、00 h后，兩種溫度下氧化膜主要成分是Cr2O3和Fe3O4，厚度均約為7～8μm。
　　Z3CN20.09M鋼在350℃動(dòng)態(tài)和400℃靜態(tài)水蒸氣氧化動(dòng)力學(xué)曲線分別遵循拋物線和雙直線規(guī)律。氧化2000 h后，350℃動(dòng)態(tài)水蒸氣氧化膜成分主要為具有正八面體的尖晶石和塊狀結(jié)構(gòu)的FeCr2O4，其厚度約為15μm。隨著氧化時(shí)間的延長，400℃靜態(tài)水蒸氣氧化膜成分發(fā)生從針狀Cr2O3—圓形顆粒狀FeCr2O4—正八面體結(jié)構(gòu)FeCr2O4的