核电高温高压水中不锈钢和镍基合金的腐蚀机制

金属学报, 2010, 46(11): 1379-1390. doi: 10.3724/SP.J.1037.2010.00468

核电高温高压水中不锈钢和镍基合金的腐蚀机制

基金项目: 国家重大专项项目(2010ZX06004-009) 国家重点基础研究发展计划项目(2006CB605000)

关键词：不锈钢 , 镍基合金 , 腐蚀 , 应力腐蚀 , 电化学 , 核电站 , 表面膜

CORROSION MECHANISMS OF STAINLESS STEEL AND NICKEL BASE ALLOYS IN HIGH TEMPERATURE HIGH PRESSURE WATER

综述了近年来在核电高温高压水中不锈钢和镍基合金的腐蚀电化学行为规律,以及材料表面膜的成分、组织结构和电子特征.通过系统分析水介质化学和材料微观结构对表面膜的影响,试图把膜的特性与腐蚀电化学行为联系起来.讨论了核电高温高压水中材料的腐蚀机制,提出核电高温高压水中不锈钢和镍基合金的腐蚀机制与常温时不同,高温下是由电化学与氧化联合控制,而不是传统意义上常温下的纯电化学腐蚀.表面膜为双层结构,外层疏松,而内层是由纳米晶构成的具有半导体性质的膜层,内层是控制腐蚀的关键.材料的微观成分与组织结构、表面加工状态、水化学参数是影响核电用材料高温高压水中腐蚀的重要因素.腐蚀产生的氧化物的楔形力导致缺陷前端产生局部拉应力,即使在宏观压应力区,缺陷前端的局部拉应力仍町导致应力腐蚀开裂的发生与扩展.氧化物楔形力的作用是促进压应力下产生应力腐蚀开裂的重要因为.

参考文献

[1]	Macdonald D D,Scott A C,Wentrcek P.J,ElectrochemSoc,1979;126:1618
[2]	Macdonald D D,Liu C,Michael M P.In:Kearns J R,Scully J R,eds.,Electrochemical Noise Measurements on Garbon and Stainless Steel in High Subcritical and Supercritical Aqueous Environrnents.ASTM STP 1277,1996:247
[3]	Lvov S N,Zhou X Y,Macdonald D D.J Electroanal Chem,1999;463:146
[4]	Zhou X Y,Lvov S N,Wei X J,Benning L G,Macdonald D D.Corros Sci,2002;44:841
[5]	Zhang L,Han E H,Ke W,Guan H.Chin Pat,ZL 02132544.8,2005(张丽,韩恩厚,柯伟,关辉.中国专利,ZL 02132544.8,2005)
[6]	Zhang L,Han E H,Ke W,Guan H.Chin Pat,ZL 02274025.2,2003(张丽,韩恩厚,柯伟,关辉.中国实用新型专利,ZL 02274025.2,2003)
[7]	Guan H,Zhang L,Han E H,Ke W.Chin Pat,ZL 02274026.0,2003(关辉,张丽,韩恩厚,柯伟.中国实用新型专利,ZL 02274026.0,2003)
[8]	Sun H,Wu X Q,Han E H.Chin Pat,CN101470093,2009(孙华,吴欣强,韩恩厚.中国专利,CN101470093,2009)
[9]	Sun H,Wu X Q,Han E H.Chin Pat,CN101470094,2009(孙华,吴欣强,韩恩厚.中国专利,CN101470094,2009)
[10]	Pourbaix M.Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions.Houston:NACE International,1974:121
[11]	Huang J B,Wu X Q,Han E H.Corros Sci,2009;51:2976
[12]	Sun H,Wu X Q,Han E H.Corros Sci,2009;51:2840
[13]	Sun H,Wu X Q,Han E H.Corros Sci,2009;51:2565
[14]	Sun M C,Wu X Q,Zhang Z E,Han E H.Corros Sci,2009;51:1069
[15]	Kuang W J,Han E H,Wu X Q,Rao J C.Corros Sci,2010;52:3654
[16]	Sun M C,Wu X Q,Han E H,Rao J C.Scr Mater,2009;61:996
[17]	Sun M C,Wu X Q,Zhang Z E,Han E H.J Supererit Fluids,2008;47:309
[18]	Gao X,Wu X Q,Guan H,Han E H.J Supercrit Fluids,2007;42:157
[19]	Morrison S R.Electrochemistry at Semiconductors and Oxidized Metal Electrodes.New York:Plenum Press,1980:113
[20]	Macdonald D D.J Electrochem Soc,1992;139:3434
[21]	Hakiki N E,Montemor M F,Ferreira M G S,Belo M D.Corros Sci,2000;42:687
[22]	Staehle R W,Gorman J A.Corrosion,2003;59:931
[23]	Meng F J,Wang J Q,Han E H,Ke W.Corros Sci,2010;52:927
[24]	Hou J,Wang J Q,Han E H,Ke W.Mater Sci Eng,2009;A518:19
[25]	Meng F J,Wang J Q,Han E H,Ke W.Corros Sci,2009;51:2761
[26]	Meng F J,Han E H,Wang J Q,Zhang Z M,Ke W.Electrochem Acta,2010,doi:10.1016/j.electacta.2010.08.028
[27]	Wang J Q,Zhang Z M,Han E H,Ke W.6th SG Conference,Toronto,2009
[28]	Dan T C,Shoji T,Lu Z P,Sakaguchi K,Wang J Q,Han E H,Ke W.Corros Sci,2010;52:1228
[29]	Hou J,Peng Q J,Sakaguchi K,Takeda Y,Kuniya J,Shoji T.Corros Sci,2010;52:1098

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网

核电高温高压水中不锈钢和镍基合金的腐蚀机制

CORROSION MECHANISMS OF STAINLESS STEEL AND NICKEL BASE ALLOYS IN HIGH TEMPERATURE HIGH PRESSURE WATER

参考文献