水化学因素对800H合金在超临界水冷堆中服役性能研究

来源：核动力工程杂志2023年第5期北京时间：

作者：苏豪展, 黄涛, 张乐福, 陈凯

单位：上海交通大学机械与动力工程学院，上海，200240；

摘要：为研究超临界水环境下温度、溶解氧等水化学因素对于堆内包壳材料服役性能的影响规律，探究超临界水冷堆的水化学控制策略，以800H合金作为实验材料，测量了不同温度、水化学条件下超临界水中材料的腐蚀增重规律和慢应变速率拉伸曲线。温度的提升将加快800H合金的腐蚀速率，腐蚀激活能约为159 kJ/mol；温度由550℃升高至650℃，材料的屈服强度变化不显著，约为175 MPa，但屈强比显著下降，呈现明显的软化趋势；650℃下溶解氧浓度由0 μg·kg^–1提升至500 μg·kg^–1，导致腐蚀增重量增加约30%，而使用联氨除氧的水化学控制方法可以降低800H合金的腐蚀速率；溶解氧浓度对于慢应变速率拉伸的测试结果并无明显作用，这主要是由于超临界水环境下材料的应力腐蚀失效由蠕变过程主导。研究结果表明超临界水环境下进行温度和溶氧控制有助于降低800H合金的腐蚀速率并保持其力学性能。

关键词：超临界水冷堆, 800H合金, 水化学, 应力腐蚀

基金资助：国家重点研发计划（2018YFE0116200）