添加Bi对Zr-4合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响

摘要：

在Zr-4合金基础上添加0.1％-0.5％Bi(质量分数)制备成Zr -4+xBi合金,用高压釜腐蚀实验研究了Bi含量对Zr-4+xBi合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响；用TEM,EDS和SEM观察了合金和合金腐蚀后氧化膜的显微组织.结果表明:随着Bi含量的增加,Zr-4+xBi合金中第二相的尺寸和形状变化不大,但数量增多,并出现了不同成分的第二相,包括Zr(Fe,Cr)2,Zr -Fe-Cr-Bi,Zr- Fe-Sn-Bi和Zr-Fe Cr-Sn-Bi.在Zr-4+0.1Bi合金中检测到了含Bi的第二相,这说明580℃时Bi在Zr-4+xBi合金α-Zr基体中的固溶度小于0.1％.另外,适量Bi的添加促进了原先固溶在α-Zr基体中Sn的析出.与Zr-4合金相比,在Zr-4中添加0.1％-0.5％Bi后合金的耐腐蚀性能反而下降,并随着Bi含量的增加耐腐蚀性能恶化趋势越显著,这说明Zr-4合金中添加Bi并不能改善合金的耐腐蚀性能,反而产生有害的影响,这应该与含Bi第二相和同时含有Bi,Sn第二相的析出有关.

关键词：锆合金、Bi、耐腐蚀性能、显微组织

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分类号：TL341(核反应堆工程)

资助基金：国家自然科学基金50971084;国家先进压水堆重大专项2011ZX06004-023;上海市重点学科建设项目S30107

在线出版日期：2012-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1097-1102