近日,华南理工大学匡文军,韩恩厚院士等在Review of Materials Research上发表综述文章,概述了在核电站压水堆一回路水冷却过程中,690合金应力腐蚀裂纹萌生的最新研究进展。 相比于其他工程奥氏体合金,在压水堆 (PWR)一回路水中,690合金表现出了更高的抗应力腐蚀开裂(SCC)性能,因其具有很高的抗渗晶间氧化性能。 动态应变方法可以很容易地在690合金上产生抗应力腐蚀开裂SCC,结果表明,在该690合金的抗应力腐蚀开裂SCC引发过程中,存在一些独特的步骤:在晶界上形成保护性氧化膜,随后在动态应变下该氧化膜破裂。进一步揭示了局部正应变是破坏氧化膜的主要驱动力。 晶间碳化物通过以下方式进一步增强对抗应力腐蚀开裂SCC的抵抗力:第一步通过阻碍位错运动,降低晶界附近的法向应变;第二步,提供额外的铬源,用于在暴露于环境中时形成保护性氧化物。抗应力腐蚀开裂SCC试验前或试验过程中的塑性变形,会大大削弱甚至逆转碳化物的缓解作用。 在压水堆运行温度范围内,由于空位密度的升高和扩散能力的增强,一定量的冷加工和高拉伸应力,会产生蠕变诱发裂纹。尽管在动态应变过程中,碳化物减小了晶界附近的局部应变,但一旦表面氧化膜被破坏,在基体/碳化物界面附近积累的位错,可以加速氧的进入。 为了确保在压水堆寿命期内,690合金的性能可靠性,仍有许多关键的研究空白有待开展。 图1: 动态应变下,在模拟压水堆一回路环境中,690合金SCC起始阶段示意图。 图2. 不同SCC初始阶段的晶界截面STEM-HAADF图像。 图3:典型SCC裂纹的横截面。 图4. 不同类型的晶界GB氧化示意图。 图5 GB氧化深度与取向差角度和GBAPD值的关系 图6: 晶间腐蚀示意图。 图7 腐蚀和应变过程解耦。 图8 晶界附近的法向应变分布。 图9 晶界附近的法向应变分布。 图10. 不同GB类型的开裂和未开裂GBs百分比。 图11 裂纹长度密度随有效碳化物覆盖率的变化。 图12:HAADF图像和晶界的EDs图。 图13: 690TT合金表面附近夹杂物处发生的SCC。 图14. 在360°C压水堆一回路水中,晶间SCC(IGSCC)生长速率。 图15:在360°C模拟压水堆一回路水中,晶间空洞和裂纹演变。 图16. 不同应变条件下,裂纹长度密度随有效碳化物覆盖率的变化。 图17 不同类型晶界的长度分数。 图18. 施加的应变振幅与GB分数之间关系。 图19 EBSD-IPF图。 图20 HV分布以及试样。 图21:氢化超临界和亚临界水中,690合金SCC引发的活化能。 图22: SCC和蠕变裂纹扩展速率的温度关系。 文献链接 https://doi.org/10.1016/j.revmat.2025.100109 本文译自Review of Materials Research
免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。
官方微信
《腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
- 投稿联系:编辑部
- 电话:010-62316606
- 邮箱:fsfhzy666@163.com
- 腐蚀与防护网官方QQ群:140808414


























