实验室在低活化铁素体-马氏体钢与液态铅铋合金的相容性方面取得了新进展

2019-11-19 09:52




    低活化铁素体-马氏体钢被认为是未来ADS散裂靶的主要候选结构材料,散裂靶苛刻的服役环境对材料与液态铅铋合金的相容性提出更高的要求。实验室通过复合添加Al、Si元素同时结合表面纳米化处理工艺,研究了Al、Si元素及纳米晶对低活化铁素体-马氏体钢与液态铅铋合金的相容性的影响,发现Al、Si元素的复合添加,可使低活化铁素体-马氏体钢在获得良好综合性能的同时,提高材料的耐铅铋腐蚀性能,这是由于Al、Si元素在内氧化层发生氧化,提高了内氧化层的致密性,降低元素的扩散速率。表面纳米化处理对材料的耐铅铋腐蚀性能没有明显的影响,氧化层中纳米通道的存在,导致氧原子的向内扩散速率很快,氧化层的生长速率取决于Fe离子的向外扩散速率,导致纳米晶对耐铅铋腐蚀性能的影响较小。基于此,提出通过预氧化处理在表面纳米化样品表面原位形成保护性氧化膜,保护性氧化膜可有效将基体与液态铅铋合金隔离,从而显著提高材料的耐铅铋腐蚀性能。上述工作进展已发表在Corrosion Science 102 (2016) 301-309。



不同处理状态低活化铁素体-马氏体钢在550℃液态铅铋合金中腐蚀500h后的氧化层截面形貌

(a)粗晶样品 (b)表面纳米化样品 (c)预氧化处理后的粗晶样品 (d)预氧化处理后的表面纳米化样品



地址:辽宁省沈阳市沈河区文萃路62号

邮编:110016

电话:024-23915772

电子邮件:labnmsa@imr.ac.cn

Copyright © 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室