ATF用ODS-FeCrAl管材的耐腐蚀性能研究
来源：核动力工程杂志2021年第4期北京时间：
作者：李静, 吴飒建, 杨英, 熊良银, 马海滨, 刘实
单位：1.中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心，沈阳，110016；2.中国科学院核用材料与安全评价重点实验室，沈阳，110016；3.中广核研究院有限公司，广东深圳，518000；
摘要：针对尺寸为<i>Φ</i>9.5 mm×0.3 mm的氧化物弥散强化（ODS）-FeCrAl管材在360℃/18.6 MPa/100 d静态水溶液、360℃/18.6 MPa/1200 ppm B+2.2 ppm Li/100 d（1 ppm=10<sup>−6</sup>）动态水溶液、1200℃/0.1 MPa/8 h水蒸气中的腐蚀行为进行研究，利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）等检测方法，分析管材表面氧化膜形貌、组织结构和元素分布。结果表明，360 ℃水溶液中极低的氧浓度使得ODS-FeCrAl管材在静态和动态水溶液的腐蚀产物主要是Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>，质量增重分别为0.036 mg/cm<sup>2</sup>和0.36 mg/cm<sup>2</sup>，氧化膜厚度分别为管壁厚度的0.072%和0.72%；1200℃水蒸气腐蚀时，高温和充足的氧含量促使管材表面生成平均厚度为2.34 μm的α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>膜，延缓基体进一步氧化；腐蚀后的氧化膜表面和截面未发现开裂、孔洞等缺陷。与Zr-4管材参比试样相比，ODS-FeCrAl管材表现出优异的高温抗氧化、抗腐蚀性能。
关键词：ODS-FeCrAl管材, 腐蚀, 360℃水化学, 1200℃水蒸气, 氧化膜
基金资助：沈阳市双百工程重大科技研发课题（Y17-0-022）；事故容错燃料研发项目（TF15AM-RL-PS-000003）
