国家材料腐蚀与防护科学数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
中文 | Eng 数据审核 登录 反馈
316NG不锈钢在高纯水环境中的腐蚀行为
2017-04-21 09:03:42 作者:本网整理 来源:冶金信息网

201452411319

 

  反应堆主管道是一回路冷却剂循环的主要通道,是冷却剂压力边界,承担着容纳冷却剂和传输热量的核心功能,而且承受着高温、高压、高流速水的腐蚀作用。因此,材料的耐蚀性是主管道材料应用性能的主要评价指标之一。


  控氮00Cr17Ni12Mo2不锈钢(316NG不锈钢)作为新一代主管道用材,因添加了钼和氮元素,大大提高了材料的抗氯离子腐蚀能力,降低了点蚀和应力腐蚀开裂敏感性,具有强度高、塑韧性好、综合性能优异等特点。目前,对于316NG不锈钢的长周期耐腐蚀性能研究比较少。为此,中国核动力研究设计院的研究者研究了316NG材料在高纯水环境中长时间的腐蚀行为。


  材料取自316NG不锈钢主管道直管段,试样尺寸为30mm×20mm×3mm,两端各有一个Φ3mm的挂样孔。试验采用4L静态高压釜,试验温度(300±3)℃、饱和蒸气压,腐蚀环境为除氧高纯水,腐蚀周期分别为168,500,1000,2000,3000h。


  依次采用120~600号的水磨砂纸打磨试样,去掉原始金属表面;然后对试样进行清洗、干燥,称量,测量尺寸,记录数据;试样放入高压釜中,倒入高纯水2500mL,关釜,升温,当温度升至114℃时,除氧,然后设定温度为300℃,继续升温,达到设定温度后计时。腐蚀试验结束后取出试样,清洗、脱水、干燥、称量,待脱模使用;更换溶液,清洁高压釜内壁,放入其余试样,重新升温、除氧,开始下一周期试验。


  随着复试时间的延长,316NG不锈钢的平均腐蚀速率急剧下降。这是因为在腐蚀初期,氧化膜的生长受金属的氧化反应控制,导致短时间内由腐蚀产生的质量损失增大;随着腐蚀时间的延长,铁、铬和镍等金属离子向外扩散和氧发生反应,在表面形成铁铬镍的氧化物,阻碍了金属基体与氧接触而发生进一步的腐蚀反应,因此腐蚀速率明显减小。


  316NG不锈钢在高纯水环境中的平均腐蚀速率为0.05mm/a,随着腐蚀时间延长,其平均腐蚀速率急剧下降。


  316NG不锈钢腐蚀产物的晶粒细小致密,尺寸约为0.5μm,均匀分布在整个基体表面,腐蚀产物主要以耐蚀性强的Fe3O4、NiFe2O4、FeCr2O4、镍和铬氧化物及氢氧化物等形式存在;腐蚀产物中的(铬+镍)与铁的原子比大于基体中的,说明腐蚀产物主要为富铬镍而贫铁的氧化物,具有较好的耐蚀性。

 

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态,我们网站会不断更新。希望大家一直关注国家材料腐蚀与防护科学数据中心http://www.ecorr.org

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心