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1、第32卷第12期北京科技大学学报Vo.l32No.122010年12月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingDec.2010pH值对高温高压水中304L不锈钢应力腐蚀开裂的影响1)1,2)1)2)2)2)1)董超芳关矞心程学群刘飞华李岩任爱李晓刚1)北京科技大学腐蚀与防护中心,北京1000832)苏州热工研究院寿命评估中心,苏州215004摘要在高温高压水环境中,采用慢应变速率拉伸试验方法,研究了不同pH值对304L不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响规律,并通过扫描电镜对试样断口形貌进行观察与分析.结果表明:
2、在300时,304L不锈钢在弱酸性和弱碱性溶液中的应力腐蚀开裂敏感性较大,且酸性越强,敏感性越大.在中性溶液中,304L不锈钢的强度和塑性损失较小,应力腐蚀敏感性较小,断口分析与之吻合.关键词不锈钢;应力腐蚀开裂;腐蚀;拉伸试验分类号TG17282EffectsofpHvaluesonthestresscorrosioncrackingof304Lstainlesssteelinhightemperatureandhighpressurewater1)1,2)1)2)2)2)1)DONGChaofang,GUANYuxin,CHENGXuequn,LIUFeih
3、ua,LIYan,RENAi,LIXiaogang1)CorrosionandProtectionCenter,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China2)LifeAssessmentCenter,SuzhouNuclearPowerResearchInstitute,Suzhou215004,ChinaABSTRACTTheeffectsofpHvaluesonthestresscorrosioncracking(SCC)of304Lstainlesssteelinhightemperaturea
4、ndhighpressurewaterwerestudiedusingslowstrainratetension(SSRT)tests.ThefracturemorphologyofSCCspecimenswasanalyzedwiththeaidofscanningelectronmicroscopy(SEM).Itisshownthat304LstainlesssteelexhibitsahighsusceptibilitytoSCCinweakalkalineandacidicsolutionsat300,andthesusceptibilityincreasesbyd
5、ecreasingthepHvalueofthesolution.Inneutralsolutions,boththestrengthandtoughnessof304Lstainlesssteeldisplayalimitedloss,indicatingthat304LstainlesssteelhasalowsusceptibilitytoSCC.Fractographyanalysisisalsoconsistentwiththeseconclusions.KEYWORDSstainlessstee;lstresscorrosioncracking;corrosion;t
6、ensiletesting不锈钢材料在压水反应堆核电站中得到广泛使腐蚀产物的增加,尤其会导致多次酸性超标现象.用,其在高温高压水环境中的服役性能一直是研究因此,研究不锈钢在不同pH值溶液中的应力腐蚀的重点.已有的研究主要考察侵蚀性阴离子、氧化开裂敏感性,对确保设备安全可靠运行很有意义.[5]膜、材料冶金条件、高温纯水环境和腐蚀破裂电位等Ruther等研究了敏化304不锈钢在289含[14]因素对应力腐蚀破裂的影响,而另一重要参氧水中应力腐蚀行为,溶液中添加少量硫酸,其pH数pH值对不锈钢应力腐蚀作用也很显著.在值约为6,结果表明304不锈钢发生沿晶应力腐蚀[6]压水反应堆中
7、,需要向一回路添加氢氧化锂中和硼敏感性升高.Christman等利用慢应变速率技术,-4-1酸,硼酸浓度随燃料的燃耗而降低,所以通过调节氢研究了少量(435!10mo∀lL)低相对分子质量氧化锂含量使一回路冷却剂在大部分循环过程中维有机羧基乙酸在275水中,对敏化304不锈钢应-1持在推荐pH值水平.超出推荐范围会引起放射性力腐蚀;结果表明,在含氧量为02~06mg∀L时,收稿日期:20100126基金项目:国家自然科学基金资助项目((No.50871
