作為第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)推薦堆型之一,熔鹽堆具有高熱效率、固有安全性、釷資源利用性和模塊化設(shè)計(jì)便利性等諸多優(yōu)點(diǎn)。然而,早期熔鹽實(shí)驗(yàn)堆的研究發(fā)現(xiàn)在服役過(guò)程中產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物Te會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入Hastelloy N合金(下簡(jiǎn)稱(chēng)N合金)晶界導(dǎo)致開(kāi)裂現(xiàn)象(碲脆),嚴(yán)重威脅構(gòu)件尤其是薄壁件的服役安全。為了克服碲脆問(wèn)題,相關(guān)研究者提出在N合金中添加Nb成分的優(yōu)化方案,起到了顯著的改善效果。已有的研究表明合金中元素有多種路徑可以起到改善碲(Te)脆作用,包括:(1)形成保護(hù)層(碲化物或氧化物),(2)形成Te捕獲的碳化物,(3)抑制晶界碲擴(kuò)散。Nb添加是否通過(guò)上述某一種路徑發(fā)揮改善機(jī)制有待研究。進(jìn)一步地,在機(jī)制研究的基礎(chǔ)上,Ni-Nb合金是否具有作為一種保護(hù)性覆層的應(yīng)用潛力也有待確認(rèn)。為此,本文研究了Nb改良N合金和Ni-Nb合金在近工況環(huán)境下的Te腐蝕行為。在真空環(huán)境下,將300℃的Te塊蒸鍍?cè)?00℃的不同Nb含量(0、1、2、3、4 wt.%)的Ni-Nb拉伸試樣表面和不同Nb含量(0、1、2、4wt.%)的GH3535合金表面(本論文中涉及的合金成分為質(zhì)量百分比),然后在高羥基跟低羥基管中腐蝕250...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 熔鹽堆的概念
    1.2 熔鹽堆合金材料研究進(jìn)展
    1.3 MSRE中碲脆現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與評(píng)估
    1.4 熔鹽堆合金材料的碲腐蝕防護(hù)研究
        1.4.1 合金成分優(yōu)化
        1.4.2 熔鹽氧化還原勢(shì)調(diào)整
        1.4.3 抗碲脆機(jī)制研究
        1.4.4 抗碲腐蝕復(fù)合結(jié)構(gòu)材料
    1.5 本文研究目的、研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)與方法
    2.1 材料制備與處理
        2.1.1 合金制備
        2.1.2 樣品制備
    2.2 石英管羥基測(cè)量
    2.3 高溫碲腐蝕實(shí)驗(yàn)
    2.4 微觀結(jié)構(gòu)和腐蝕產(chǎn)物表征
        2.4.1 表面產(chǎn)物XRD分析
        2.4.2 試樣室溫拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.4.3 析出相TEM分析
        2.4.4 斷口及表面截面SEM分析
        2.4.5 晶界元素?cái)U(kuò)散EPMA分析
        2.4.6 裂紋統(tǒng)計(jì)分析
第3章 Nb含量對(duì)Ni-Nb合金碲腐蝕行為的影響
    3.1 引言
    3.2 Nb含量對(duì)Ni-Nb合金組織的影響
        3.2.1 固溶處理對(duì)晶粒尺寸的影響
        3.2.2 Ni-Nb合金晶粒尺寸調(diào)控
        3.2.3 Nb含量對(duì)析出相形態(tài)的影響
    3.3 低氧分壓下不同Nb含量Ni-Nb合金腐蝕產(chǎn)物表征和分析
    3.4 高氧分壓下不同Nb含量Ni-Nb合金腐蝕產(chǎn)物表征和分析
    3.5 Nb含量對(duì)Ni-Nb合金碲脆行為的影響分析
        3.5.1 Nb含量對(duì)Ni-Nb合金力學(xué)性能和表面開(kāi)裂行為的影響
        3.5.2 Nb含量對(duì)Ni-Nb合金斷口形貌影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 Nb含量對(duì)GH3535合金碲腐蝕行為的影響
    4.1 引言
    4.2 Nb含量對(duì)GH3535合金組織的影響
        4.2.1 固溶處理對(duì)晶粒尺寸的影響
        4.2.2 不同Nb含量GH3535合金晶粒尺寸調(diào)控
        4.2.3 Nb含量對(duì)析出相形態(tài)的影響
    4.3 低氧分壓下不同Nb含量GH3535合金腐蝕產(chǎn)物表征和分析
    4.4 高氧分壓下不同Nb含量GH3535合金腐蝕產(chǎn)物表征和分析
    4.5 Nb含量對(duì)GH3535合金碲脆行為的影響
        4.5.1 Nb含量對(duì)GH3535合金沿晶力學(xué)性能和表面開(kāi)裂行為的影響
        4.5.2 Nb含量對(duì)GH3535合金斷口形貌影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
致謝



本文編號(hào)：3864159