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铅冷能源系统中液态金属与铁基合金相容性的研究进展 下载：77 浏览：414

陈灵芝1 周张健1 Carsten Schroer2 《新材料》 2020年9期

摘要:
核电是一种可以有效解决能源与环境问题的清洁能源，受到国际上的广泛重视。目前的商用堆以第二代及第三代热中子反应堆为主，存在铀资源利用率低、放射性废物不断积累和潜在的核安全等问题，故具有更高安全性和经济性的第四代核能系统的研究成为当前的热点。四代堆中采用液态铅或铅基合金作为主冷却剂的反应堆称为铅冷快堆，由于液态铅及其合金具有优异的热工性能及核物理性能，铅冷快堆被认为是最有希望率先得到应用的第四代反应堆之一，液态铅也是加速器驱动次临界系统重要的液态靶材料兼冷却剂。此外，液态铅也被认为是太阳能热电系统最有前景的能量交换介质之一。铅冷堆具有可在较高温度条件下运行、发电效率高等明显优势，但也由于堆内的服役温度和中子辐照强度较高，对关键结构材料的服役性能提出很高要求。尤其是大多数合金在液态铅中都会由于合金元素的选择性溶解带来明显的腐蚀问题，结构材料与液态铅的相容性问题是铅冷能源系统工程应用的重要瓶颈。堆内的腐蚀情况包括材料的溶解和氧化、固液两相的输运以及腐蚀产物和杂质之间的反应等，是一个复杂的过程。腐蚀行为的影响因素包括材料自身特点及外界因素，例如材料类型、微观结构、化学成分和表面状态以及冷却剂类型、温度、氧浓度、流速和腐蚀时间等都会对腐蚀产生重要的影响。本文针对制约铅冷能源系统用结构材料发展的基础核心问题，把握材料成分和显微组织特点与其在液态铅中的溶解和氧化问题之间的关系这一主线，就国内外关于液态铅对合金的溶解腐蚀基础问题，金属及非金属腐蚀抑制剂的发展，不锈钢、氧化物弥散强化(ODS)钢、含Al奥氏体耐热钢(AFA)及FeCrAl合金在液态铅基中的腐蚀行为等研究内容进行总结和分析，对影响腐蚀的因素进行归纳，列举材料的腐蚀过程和机制以及相应的腐蚀产物和结构，分析各元素在腐蚀过程中对氧化层的作用及扩散迁移模式，并对存在的问题进行总结和展望，为满足铅冷能源系统关键结构材料的发展提供依据和参考。

电厂锅炉末级过热器爆管原因分析 下载：21 浏览：231

俞旷 王甲安 王涛英 陈陈 《发电技术与研究》 2019年4期

摘要:
在长期过热的运行工况下,锅炉高温过热器极易产生材料的劣化以及材料组织和性能的下降,最终引发爆管事故。通过宏观检查、布氏硬度测试、抗拉强度测试和金相组织检验对某电厂末级过热器爆管原因进行分析。结果表明,该末级过热器管由于在长期高温高压下超温运行,导致碳化物在晶界富集,晶界强度下降,在拉应力的作用下,晶界产生蠕变空洞及蠕变裂纹,使得珠光体耐热钢的持久强度和抗拉强度下降,最终产生断裂失效。

超临界锅炉常用耐热钢高温高压蒸汽氧化试验研究 下载：308 浏览：3178

高鹏 《电气学报》 2021年4期

摘要:
对常用的锅炉管材料T91、T92、喷丸TP347H、喷丸Super304H、TP347HFG、HR3C、喷丸TP304H、喷丸DMV304Hcu在650℃/27MPa的蒸汽中进行蒸汽氧化试验，氧化1000h和2000h后，用称重法测量试样的平均氧化增重，采用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析氧化膜表面及横截面形貌、微观结构和元素分布。结果表明：Cr元素含量越高，材料的本征抗蒸汽氧化性能越好；喷丸试样的抗蒸汽氧化性能要远优于未喷丸的试样，喷丸处理可显著提高TP347H、Super304H、TP304H及DMV304Hcu的抗蒸汽氧化性能。
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