质子辐照对12Cr2W2Mn铁素体/马氏体钢液态铅铋共晶合金腐蚀行为的影响（英文）

摘要

铁素体/马氏体钢（F/M）因其杰出的抗辐照性能和力学性能等特点被认为是铅冷快堆结构材料的重要候选材料.然而高温液态铅铋共晶合金（Lead-Bismuth Eutectic,LBE）造成的腐蚀以及高强度中子引入的辐照是影响其在铅冷快堆中长期服役性能的关键因素.基于此，本文开展了12Cr2W2Mn铁/马钢的辐照腐蚀协同效应研究.为了研究质子辐照对12Cr2W2Mn铁素体/马氏体钢在液态LBE中腐蚀行为的影响，将12Cr2W2Mn铁素体/马氏体钢进行了400℃质子辐照，随后将辐照前后的样品分别进行500 h的400℃液态LBE腐蚀实验，通过对腐蚀实验后未辐照和质子辐照样品的腐蚀产物及腐蚀深度进行对比研究.结果表明，质子辐照后的样品在表面发现了大量M₂₃C₆相的存在，而在LBE腐蚀后，观察到富Cr氧化物主要沿M₂₃C₆相颗粒附近及其间隙内生长.质子辐照后的样品生成的氧化物颗粒相较未辐照样品更少，这说明质子辐照提高了12Cr2W2Mn铁素体/马氏体钢的耐腐蚀性能，原因是质子辐照诱导的M₂₃C₆相阻断了铁和铬原子在钢中的扩散路径.本文研究结果对铅冷快堆的发展及12Cr2W2Mn铁素体/马氏体钢的辐照腐蚀性能研究具有重要意义.

关键词

液态铅铋共晶合金 / 质子辐照 / 腐蚀 / M₂₃C₆相 / 富铬氧化物