SZA-4和ZIRLO锆合金在360℃含氧水环境中的腐蚀行为

• 作者: 刘庆冬 卢俊强 张乐福 张浩 曾奇锋 李聪
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 锆合金 腐蚀 氧化膜 溶解氧 显微组织
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 88-96
• 页数: 9页
• 分类号: TB37|TL341
• 字数: 5750字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2019.08.088

摘要

通过动水循环高压釜回路,考察了国产新锆合金SZA-4(Zr-0.85n-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge)和商用ZIRLO(Zr-1.0Nb-1.0Sn-0.1Fe)合金在含有约2.0 mg/L溶解氧的360℃/20.0 MPa高温高压水中的早期腐蚀行为,用透射电镜分析了两种合金基体和腐蚀30天后氧化膜的显微组织及成分分布.结果 表明,SZA-4合金为完全再结晶晶粒和仅发生回复的等轴晶粒组成的“混晶”组织,主要含有富Nb的Zr(Fe,Cr)2相及少量的Zr3Fe相,而ZIRLO合金由均匀分布的短板条晶粒组成,主要以β-Nb和Zr(Nb,Fe)2相为主.SZA-4合金在DO环境中的腐蚀增重明显低于商用ZIRLO合金,且随着时间的延长,增重差异逐渐增加.SZA-4合金的氧化膜厚度(1.0～1.2μm)明显低于ZIRLO合金(1.3～2.0 μm),且含有较少的横向裂纹.SZA-4和ZIRLO合金中的第二相可延迟氧化并“镶嵌”至氧化膜外层等轴晶区,说明未充分氧化或溶解.SZA-4中的Cr能够更好地把Fe“束缚”在Zr(Fe,Cr)2相中发生原位氧化,而ZIRLO合金中的Fe在Zr(Nb,Fe)2相初始氧化时即扩散至周围氧化膜中,间接增加了Fe在氧化膜中的浓度.固溶原子Fe和Nb的不同可能是造成两种Zr合金早期腐蚀增重差异的主要原因.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张浩	上海交通大学核科学与工程学院	60	282	8.0	15.0
2	张乐福	上海交通大学核科学与工程学院	77	275	8.0	12.0
3	李聪		4	22	2.0	4.0
4	刘庆冬	上海交通大学材料科学与工程学院	4	2	1.0	1.0
8	曾奇锋		3	10	2.0	3.0
9	卢俊强		5	16	2.0	3.0