金属学报2023,Vol.59Issue(2) :289-296.DOI:10.11900/0412.1961.2021.00214

Zr-Sn-Nb-Fe-V合金在过热蒸汽中的周期性钝化-转折行为

Periodic Densification-Transition Behavior of Zr-Sn-Nb-Fe-V Alloys During Uniform Corrosion in Superheated Steam

廖京京 张伟 张君松 吴军 杨忠波 彭倩 邱绍宇
金属学报2023,Vol.59Issue(2) :289-296.DOI:10.11900/0412.1961.2021.00214

Zr-Sn-Nb-Fe-V合金在过热蒸汽中的周期性钝化-转折行为

Periodic Densification-Transition Behavior of Zr-Sn-Nb-Fe-V Alloys During Uniform Corrosion in Superheated Steam

廖京京 1张伟 1张君松 1吴军 1杨忠波 1彭倩 1邱绍宇1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国核动力研究设计院 反应堆燃料及材料重点实验室 成都 610213
  • 折叠

摘要

研究了2种高Nb、低Nb含量新型Zr-Sn-Nb-Fe-V合金在400℃、10.3 MPa过热蒸汽中的长期均匀腐蚀行为,发现2种合金均表现出周期性钝化-转折规律,对其演变行为及机制进行了深入研究.多次转折发生后,氧化膜显微组织仍呈规律性分层,柱状晶及缺陷带周期性出现.转折前,氧化膜/金属界面起伏强度及四方ZrO2(t-ZrO2)等效厚度随时间延长而逐渐增大,转折时均快速减小;氧化组织再次钝化-转折时,2者演变规律均与初次转折相同.分析认为,转折时缺陷带的产生受到氧化膜/金属界面的粗糙起伏畸变及t-ZrO2相变共同影响,周期性氧化规律的产生与起伏强度、t-ZrO2等效厚度达到最大临界值的周期性密不可分.Raman光谱分析表明t-ZrO2的280 cm-1特征峰负偏移,定性地反映了t-ZrO2中O空位浓度.O空位浓度在钝化阶段保持稳定,转折时迅速下降,2种合金的耐腐蚀性差异与O空位浓度差异相关.

关键词

锆合金/均匀腐蚀/周期性转折/四方ZrO2/O空位

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金(51771098)

中核集团重大专项([2016]298)

出版年

2023
金属学报
中国金属学会

金属学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.925
ISSN:0412-1961
参考文献量7
段落导航相关论文