静态腐蚀条件下铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢与液态铅铋合金相容性研究进展 |
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引用本文: | 王军健, 李华鑫, 李红菊, 等. 静态腐蚀条件下铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢与液态铅铋合金相容性研究进展[J]. 强激光与粒子束, 2023, 35: 056001. doi: 10.11884/HPLPB202335.220398 |
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作者姓名: | 王军健 李华鑫 李红菊 郑文健 闾川阳 马英鹤 任森栋 包士毅 贺艳明 杨建国 |
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作者单位: | 1.浙江工业大学 化工机械设计研究所,杭州 310023;;2.过程装备及其再制造教育部工程研究中心,杭州 310023;;3.广船国际有限公司,广州 510000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(52005445, 52105162, 51975530, 52175368); 浙江省自然科学基金项目(LQ21E050018, LQ21E050015);国家磁约束核聚变能发展研究专项(2019YFE03100400) |
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摘 要: | 
液态铅铋合金(LBE)是铅冷快中子反应堆(LFR)和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料(如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等)在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀(LMC)和应力腐蚀的问题,这些问题给钢结构材料的安全服役带来隐患。 阐述了钢材铅铋腐蚀类型及机理,归纳了材料设计与处理(元素成分、热处理、加工制造和表面处理)和腐蚀条件(氧质量分数、腐蚀温度和腐蚀时间)对钢材铅铋腐蚀行为的影响机制;澄清了LBE环境下的应力腐蚀与金属脆化机制,总结了内外因素(材料种类、表面缺陷、热处理、氧质量分数、腐蚀温度和拉伸速率)对钢材拉伸性能的影响,并展望了未来铅铋反应堆结构材料的研究方向。建议面向未来的铅铋堆用钢应优化材料设计和处理方式(提高Si、Al等元素的含量、表面镀膜和热处理)同时控制LBE中环境参数(温度、氧质量分数和腐蚀时间)以提高钢材的耐铅铋腐蚀性能。

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关 键 词: | 钢 液态铅铋合金 相容性 腐蚀机理 应力腐蚀 |
收稿时间: | 2022-11-27 |
修稿时间: | 2023-02-02 |
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