Zr-4合金高温水蒸气氧化行为研究

摘要：

Zr-4合金主要用于制备核反应堆燃料组件中的包壳管和定位隔架.锆(Zr)合金长期服役于高温环境中,表面会发生腐蚀,影响包壳管的安全性能.在高温水蒸气环境中进行氧化腐蚀试验,在不同温度下,拟合Zr-4合金的氧化动力学曲线、研究宏观形貌和微观组织的演变规律.结果表明,随着氧化温度升高,氧化速率增大,在2 500 s时出现转折.当温度为1 000～1 050℃时,Zr-4合金氧化动力学的增重曲线服从直线规律;当温度为1 050～1 250℃时,曲线服从抛物线规律.Zr-4合金在高温水蒸气环境下,氧化层厚度随着氧化温度的升高而增加,当氧化时间为2 500 s时,氧化层厚度由94.78 μm增至121.19 μm;氧化温度越高、时间越长,ZrO2层裂纹和孔洞越明显,Zr-4合金腐蚀越严重;当温度为1 250℃时、氧化时间为5 000 s时,Zr-4合金已经失效.

关键词：Zr-4合金、高温水蒸气氧化、动力学、微观组织

所属期刊栏目：43

分类号：TG146.414(金属学与热处理)

资助基金：核反应堆系统设计技术重点实验室资助项目;湖南省重点研发资助项目;衡阳市科技创新重大资助项目

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：281-289