鋯合金作為核燃料元件包殼材料在反應(yīng)堆中應(yīng)用時，會受到高溫高壓水的腐蝕，生成氧化膜。根據(jù)以往對Zr-2和Zr-4合金的研究結(jié)果可知，鋯合金在含氧量較高的工況下會出現(xiàn)局部不均勻的癤狀腐蝕。N18合金是我國自主研發(fā)的新鋯合金，大量實驗研究表明其具有良好的耐癤狀腐蝕性能。然而，最近的一些實驗表明N18合金在某些加工及熱處理條件下也會出現(xiàn)癤狀腐蝕。本工作以N18合金為研究對象，較為系統(tǒng)地研究了實際加工過程中可能出現(xiàn)的異常熱處理工藝對合金顯微組織的影響，并研究其在500℃/10.3MPa過熱蒸汽條件下的腐蝕行為，揭示N18合金發(fā)生癤狀腐蝕的原因。主要結(jié)論如下：1) N18合金經(jīng)α+β兩相區(qū)和較高溫度的α相區(qū)熱處理會出現(xiàn)合金元素貧化區(qū)，特別是Nb的貧化區(qū)，這是其會發(fā)生癤狀腐蝕的主要原因。2) N18合金在α+β兩相區(qū)最終熱處理時，在α-Zr晶界處形成β-Zr，Nb、Fe、Cr等合金元素會遷移至β-Zr中，會在α-Zr晶粒內(nèi)出現(xiàn)合金元素貧化區(qū)；在較高溫度的α相區(qū)最終熱處理，部分第二相合并長大，同時Nb元素會擴(kuò)散偏析到析出相中，也會形成Nb貧化區(qū)。3)已出現(xiàn)合金元素貧化區(qū)的N18合金，很難通過后續(xù)變形及... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

沸水反應(yīng)堆的發(fā)展

沸水反應(yīng)堆電站示意圖

沸水堆壓力容器內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Zr-4合金癤狀腐蝕與晶粒取向的關(guān)系[J]. 王蒙,李強(qiáng),黃昌軍,梁雪,彭劍超,楊艷萍.  上海金屬. 2012(05)
[2]加工工藝對N18鋯合金在360℃/18.6 MPa LiOH水溶液中腐蝕行為的影響[J]. 張欣,姚美意,李士爐,周邦新.  金屬學(xué)報. 2011(09)
[3]鋯合金中第二相的研究[J]. 劉文慶,鐘柳明,彭劍超,劉仁多,姚美意,周邦新.  稀有金屬材料與工程. 2011(07)
[4]添加Nb對Zr-4合金在500℃過熱蒸汽中耐腐蝕性能的影響[J]. 姚美意,李士爐,張欣,彭劍超,周邦新,趙旭山,沈劍韻.  金屬學(xué)報. 2011(07)
[5]熱軋對N18合金板材顯微組織及織構(gòu)的影響[J]. 戴訓(xùn),劉鴻,王瑩,趙文金.  電子顯微學(xué)報. 2010(05)
[6]Zr-Sn-Nb-Fe合金顯微組織及耐腐蝕性能研究[J]. 劉文慶,王澤民,劉慶冬,李強(qiáng),姚美意,周邦新.  原子能科學(xué)技術(shù). 2009(07)
[7]微量Nb的添加對Zr-4合金耐癤狀腐蝕性能的影響[J]. 姚美意,周邦新,李強(qiáng),夏爽,劉文慶.  上海金屬. 2008(06)
[8]Zr-4合金薄板的織構(gòu)與耐癤狀腐蝕性能的關(guān)系[J]. 周邦新,姚美意,李強(qiáng),夏爽,劉文慶.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(05)
[9]Zr-Sn-Nb合金耐癤狀腐蝕性能的研究[J]. 周邦新,姚美意,李強(qiáng),夏爽,劉文慶,褚于良.  稀有金屬材料與工程. 2007(08)
[10]鋯合金在550℃,25MPa超臨界水中的腐蝕行為[J]. 李強(qiáng),周邦新,姚美意,劉文慶,褚于良.  稀有金屬材料與工程. 2007(08)

博士論文
[1]鋯合金在550℃/25MPa超臨界水中腐蝕行為的研究[D]. 李強(qiáng).上海大學(xué) 2008



本文編號：3490092