水中杂质和电极电位对国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟一回路高温水环境中应力腐蚀破裂的影响

腐蚀与防护, 2013, 34(1): 1-9.

水中杂质和电极电位对国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟一回路高温水环境中应力腐蚀破裂的影响

彭君 ^1, , 王光辉 ^2, , 李冠军 ^3, , 李光福 ^4, , 杨武 ^5,

1.上海材料研究所上海市工程材料评价重点实验室,上海200437

2.上海材料研究所上海市工程材料评价重点实验室,上海200437

3.上海材料研究所上海市工程材料评价重点实验室,上海200437

4.上海材料研究所上海市工程材料评价重点实验室,上海200437

5.上海材料研究所上海市工程材料评价重点实验室,上海200437

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(2011CB610506) 核电重大专项(2010ZX06004-009-03)

关键词：压水堆核电厂 , 低合金钢 , 应力腐蚀破裂 , 杂质 , 电极电位

Effects of Impurities and Electrode Potentials on Stress Corrosion Cracking of Domestic Low Alloy Steel SA-508Ⅲ in High Temperature Water Environments

采用慢应变速率试验(SSRT)和电化学控制结合的方法,研究了水中杂质(氯离子和硫酸根离子)和电极电位对国产核电压力容器用SA-508Ⅲ(含S 0.0025％)低合金钢在模拟压水堆(PWR)一回路290℃高温高压水质环境中应力腐蚀破裂(SCC)性能的影响.电位范围从-720～+400 mV(SHE),模拟从低氧含氢的理想状态到溶解氧显著超标状态的一系列服役环境.试验结果表明,在无杂质掺杂、掺杂10 mg·L-1的氯离子和掺杂10 mg·L-1硫酸根离子的三种水环境中,电极电位对该材料SCC的影响相似,当电位处于-720～-200 mV(SHE)范围时,试样上未发现SCC,随着电位逐渐升高,试样出现SCC迹象直至发生显著的SCC而脆断.水中掺杂10 mg·L-1的氯离子或硫酸根离子后,发生显著SCC而脆断的电位下降,即SCC敏感性提高.扫描电镜断口观察表明,SCC裂纹通常在试样表面的夹杂物处萌生,并以准解理穿晶模式呈扇形扩展.分析表明,该钢SCC破裂机理应该属于阳极溶解机制.

参考文献

[1]	朱青,李颖,邓偶.关于我国核电发展趋势的构想[J].东华理工大学学报（社会科学版）,2011(04):311-314.
[2]	卢献忠,吴润,吴海涛,黄雷.钢中硫化物的形成及作用研究进展[J].材料导报,2010(13):81-84,88.
[3]	李冠军,彭君,李光福,杨武.国产SA-508Ⅲ低合金钢在模拟核电高温水服役环境中的应力腐蚀破裂及力学行为[J].腐蚀与防护,2011(09):673-676,680.
[4]	F.P. Ford .Quantitative Prediction of Environmentally Assisted Cracking[J].Corrosion: The Journal of Science and Engineering,1996(5):375-395.

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