添加Cu和Mn对Zr-4合金耐腐蚀性能的影响
【图文】：
第1期曾奇锋等：添加Cu和Mn对Zr-4合金耐腐蚀性能的影响·227·图1样品经过600℃/3h退火后的TEM和SEM显微组织Fig.1TEM(a,c)andSEM(b,d)micrographsofthespecimensafterannealingat600℃/3h:(a,b)Dalloy;(c,d)Falloy图2样品在360℃/18.6MPa0.01mol/LLiOH水溶液中腐蚀时的增重曲线Fig.2Massgaincurvesforthespecimenscorrodedinlithiatedwaterwith0.01mol/LLiOHat360℃/18.6MPa:(a)Zr-4+Cuand(b)Zr-4+Mn水淬处理的Zr-4样品，由于增加了Fe，Cr合金元素在α-Zr中的过饱和固溶含量，明显提高了Zr-4合金在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。添加Cu和Mn的几种合金，虽然在腐蚀130d以前的耐腐蚀性能比出厂退火态Zr-4样品差，但是由于腐蚀增重曲线不像Zr-4合金那样有明显的转折，因而在长期腐蚀时的耐腐蚀性能比出厂退火态Zr-4样品优良，尤其是添加0.35%Mn的H合金耐腐蚀性能最好，腐蚀284d后的增重为133mg/dm2，而经过重熔的Zr-4样品的腐蚀增重已经达到192mg/dm2。2.3在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能图3是合金样品在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的腐蚀增重曲线。耐腐蚀性能最好的是出厂退火态Zr-4样品，腐蚀340d后的增重为152mg/dm2，其次是重熔的Zr-4样品，增重为160mg/dm2。在添加了Cu和Mn的合金中，耐腐蚀性能较好的是添加0.05%Cu的C合金，腐蚀340d后的增重为170mg/dm2，随着Cu含量的增加，耐腐蚀性能变差。添加Mn对耐腐蚀性能的影响也与添加Cu的合金相似，随着Mn含量的增加，耐腐蚀性能变差，但是总的来说，添加Mn比添加Cu的有害影响更大，其中添加0.35%Mn的H合金耐腐蚀性能最差，腐蚀340d后的增重为281mg/dm2。共添加0.08%Mn和0.09%Cu的J合金耐腐蚀性能与只添加相同含量Cu的L合金相似，但是比单独添加Mn的E合?
第1期曾奇锋等：添加Cu和Mn对Zr-4合金耐腐蚀性能的影响·227·图1样品经过600℃/3h退火后的TEM和SEM显微组织Fig.1TEM(a,c)andSEM(b,d)micrographsofthespecimensafterannealingat600℃/3h:(a,b)Dalloy;(c,d)Falloy图2样品在360℃/18.6MPa0.01mol/LLiOH水溶液中腐蚀时的增重曲线Fig.2Massgaincurvesforthespecimenscorrodedinlithiatedwaterwith0.01mol/LLiOHat360℃/18.6MPa:(a)Zr-4+Cuand(b)Zr-4+Mn水淬处理的Zr-4样品，由于增加了Fe，Cr合金元素在α-Zr中的过饱和固溶含量，明显提高了Zr-4合金在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。添加Cu和Mn的几种合金，虽然在腐蚀130d以前的耐腐蚀性能比出厂退火态Zr-4样品差，但是由于腐蚀增重曲线不像Zr-4合金那样有明显的转折，因而在长期腐蚀时的耐腐蚀性能比出厂退火态Zr-4样品优良，尤其是添加0.35%Mn的H合金耐腐蚀性能最好，，腐蚀284d后的增重为133mg/dm2，而经过重熔的Zr-4样品的腐蚀增重已经达到192mg/dm2。2.3在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能图3是合金样品在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的腐蚀增重曲线。耐腐蚀性能最好的是出厂退火态Zr-4样品，腐蚀340d后的增重为152mg/dm2，其次是重熔的Zr-4样品，增重为160mg/dm2。在添加了Cu和Mn的合金中，耐腐蚀性能较好的是添加0.05%Cu的C合金，腐蚀340d后的增重为170mg/dm2，随着Cu含量的增加，耐腐蚀性能变差。添加Mn对耐腐蚀性能的影响也与添加Cu的合金相似，随着Mn含量的增加，耐腐蚀性能变差，但是总的来说，添加Mn比添加Cu的有害影响更大，其中添加0.35%Mn的H合金耐腐蚀性能最差，腐蚀340d后的增重为281mg/dm2。共添加0.08%Mn和0.09%Cu的J合金耐腐蚀性能与只添加相同含量Cu的L合金相似，但是比单独添加Mn的E合?
【作者单位】： 上海大学材料研究所;上海核工程研究设计院;
【基金】：国家自然科学基金(51171102)
【分类号】：TG146.414
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本文编号：2550380
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