温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响<sup>*</sup>

doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00416

金属学报

2014, Vol. 50

Issue (1): 64-70 DOI: 10.3724/SP.J.1037.2013.00416

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温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响^*

刘侠和, 吴欣强(

), 韩恩厚

中国科学院金属研究所材料环境腐蚀研究中心, 辽宁省核电材料安全与评价技术重点实验室, 沈阳 110016

EFFECTS OF TEMPERATURE ON LECTROCHEMICAL CORROSION OF DOMESTIC NUCLEAR-GRADE 316L STAINLESS STEEL IN Zn-INJECTED AQUEOUS ENVIRONMENT

LIU Xiahe, WU Xinqiang(

), HAN En-hou

Enviromental Corrosion center, Liaoning Key Laboratory for Safety and Assessment Technique of Nuclear Materials, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

引用本文:

刘侠和, 吴欣强, 韩恩厚. 温度对国产核级316L不锈钢在加Zn水中电化学腐蚀性能的影响^*[J]. 金属学报, 2014, 50(1): 64-70.
Xiahe LIU, Xinqiang WU, En-hou HAN. EFFECTS OF TEMPERATURE ON LECTROCHEMICAL CORROSION OF DOMESTIC NUCLEAR-GRADE 316L STAINLESS STEEL IN Zn-INJECTED AQUEOUS ENVIRONMENT[J]. Acta Metall Sin, 2014, 50(1): 64-70.

全文: PDF(6062 KB) HTML

摘要:

在模拟压水堆一回路B+Li水和加Zn水中, 采用极化曲线、阻抗谱(EIS)原位研究了温度(T)变化对国产核级316L 不锈钢(316L SS)电化学腐蚀行为的影响. 结果表明, T升高导致316L SS表面氧化膜的保护性能减弱. 从低温到高温, 316L SS表面膜结构由单层转变为双层, 富Cr氧化层起到关键性的阻挡金属基体继续氧化的作用. 与无Zn相比, 加Zn后316L SS表面膜的耐蚀性增强, 但生长机制不变. 从氧化物溶解度和结构模型的角度讨论了316L SS在上述水溶液中表面氧化膜的形成机理.

关键词 ： 316L不锈钢, 加Zn水化学, EIS, 极化曲线, 氧化膜

Abstract：

The effects of temperature (T) on oxide films for 316L stainless steel (316L SS) in borated and lithiated water without and with Zn injection were investigated by in situ potentiodynamic polarization curves and electrochemical impedance spectra (EIS). The protective property of oxide films in the Zn-free/Zn-injected solution degraded with increasing temperature. With increasing temperature, the structure of the oxide film varied from a single layer to double layers, the Cr-rich oxide layer played a key role on retarding further oxidation. Compared to the Zn-free case, the corrosion rate decreased significantly in the Zn-injected solution due to the formation of compact Zn-bearing oxide films, but the instinct growth mechanism of the oxide films remained unchangeable. The solubilities and structure model of oxides were proposed to discuss the formation mechanism of oxide films on 316L SS in the hydrothermal solution.

Key words： 316L stainless steel Zn-injected water chemistry EIS potentiodynamic polarization curve oxide film

收稿日期: 2013-07-16

ZTFLH:

TG172.9

基金资助:* 国家自然科学基金项目51371174, 国家科技重大专项课题项目2011ZX06004-017以及国家重点基础研究发展计划项目2011CB610505资助

作者简介: null

刘侠和，男， 1984年生，博士生

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图7

[1]	Millett P, Wood C, Frattini P, Ocken H, Gaudreau T. Report, TR-107329, Palo Alto: EPRI, 1997
[2]	Fruzzetti K. Report, 1009933, Palo Alto: EPRI, 2005
[3]	Liu X H, Wu X Q, Han E-H.Electrochim Acta, 2013; 108: 554
[4]	Liu X H, Han E-H, Wu X Q.Corros Sci, 2014; 78: 200
[5]	Odar S, Cowan R, Kysela J. Report, AP 2010, Mölnlycke: ANT International, 2010
[6]	Qiao P P, Zhang L F, Liu R Q, Jiang S Q, Zhu F W.Atomic Energy Sci Technol, 2010; 44: 690
[6]	(乔培鹏, 张乐福, 刘瑞芹, 姜苏青, 朱发文. 原子能科学技术, 2010; 44: 690)
[7]	Liu X H, Wu X Q, Han E-H.Corros Sci Protect Technol, 2011; 23: 287
[7]	(刘侠和, 吴欣强, 韩恩厚. 腐蚀科学与防护技术, 2011; 23: 287)
[8]	Tan Y. PhD Dissertation, North China Electric Power University, Beijing, 2012
[8]	(檀玉. 华北电力大学博士学位论文, 北京, 2012)
[9]	Robertson J.Corros Sci, 1991; 32: 443
[10]	Kim D J, Kwon H C, Kim H P.Corros Sci, 2008; 50: 1221
[11]	Sun H, Wu X Q, Han E-H.Corros Sci, 2009; 51: 2840
[12]	Macdonald D D, Scott A C, Wentrcek P.J Electrochem Soc, 1979; 126: 908
[13]	Xu J, Wu X Q, Han E H.Electrochim Acta, 2012; 71: 219
[14]	Robertson J.Corros Sci, 1989; 29: 1275
[15]	Simões A M P, Ferreira M G S, Lorang G, da Cunha Belo M.Electrochim Acta, 1991; 36: 315
[16]	Mahmoud N S, El-Fawal M M, Gadalla A R A.Nat Sci, 2011; 9: 27
[17]	Ford F P, Scott P M, Combrade P. Report, Lr100920, Mölnlycke: ANT International, 2010
[18]	Park J J, Pyun S I, Lee S B.Electrochim Acta, 2004; 49: 281
[19]	Jonscher A K.Phys Status Solidi, 1975; 32A: 665
[20]	Carranza R M, Alvarez M G.Corros Sci, 1996; 38: 909
[21]	Cubicciotti D. J Nucl Mater, 1993; 201: 176
[22]	Stellwag B.Corros Sci, 1998; 40: 337
[23]	Beverskog B. In: Wood C ed., Proc Int Conf Water Chemistry of Nuclear Reactor Systems, San Francisco: EPRI, 2004: 414
[24]	Liu X H, Wu X Q, Han E-H.Corros Sci, 2012; 65: 136
[25]	Liu X H, Wu X Q, Han E-H.Corros Sci, 2011; 53: 3337
[26]	Inagaki H, Nishikawa A, Sugita Y, Tsuji T.J Nucl Sci Technol, 2003; 40: 143
[27]	Miyajima K, Hirano H. Int Conf, 01143, Corrosion, Houston: NACE International, 2001

[1]	刘来娣, 丁彪, 任维丽, 钟云波, 王晖, 王秋良. DZ445镍基高温合金高温长时间氧化形成的多层膜结构[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 387-398.
[2]	沈朝, 王志鹏, 胡波, 李德江, 曾小勤, 丁文江. 镁合金抗高温氧化机理研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 371-386.
[3]	徐文国, 郝文江, 李应举, 赵庆彬, 卢炳聿, 郭和一, 刘天宇, 冯小辉, 杨院生. 微量Al、Ti对Inconel 690合金高温氧化行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1547-1558.
[4]	孙蓉蓉, 姚美意, 林晓冬, 张文怀, 仇云龙, 胡丽娟, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. 添加Ti对Fe22Cr5Al3Mo合金在500℃过热蒸汽中腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(5): 610-622.
[5]	林晓冬, 马海滨, 任啟森, 孙蓉蓉, 张文怀, 胡丽娟, 梁雪, 李毅丰, 姚美意. Fe13Cr5Al4Mo合金在高温高压水环境中的腐蚀行为[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1611-1622.
[6]	余晨帆, 赵聪聪, 张哲峰, 刘伟. 选区激光熔化316L不锈钢的拉伸性能[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 683-692.
[7]	钱月,孙蓉蓉,张文怀,姚美意,张金龙,周邦新,仇云龙,杨健,成国光,董建新. Nb对Fe22Cr5Al3Mo合金显微组织和耐腐蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(3): 321-332.
[8]	高博文, 王美涵, 闫茂成, 赵洪涛, 魏英华, 雷浩. 2024铝合金表面PEDOT涂层的电化学制备及耐腐蚀性能[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1541-1550.
[9]	包飞洋, 李艳芬, 王光全, 张家榕, 严伟, 石全强, 单以银, 杨柯, 许斌, 宋丹戎, 严明宇, 魏学栋. ODS钢在600和700 ℃静态Pb-Bi共晶中的腐蚀行为及机理[J]. 金属学报, 2020, 56(10): 1366-1376.
[10]	李丹, 李杨, 陈荣生, 倪红卫. 不锈钢网上水热制备NiCo₂O₄/MoS₂纳米复合结构及其在电解水制氢中的应用[J]. 金属学报, 2018, 54(8): 1179-1186.
[11]	刘廷光, 夏爽, 白琴, 周邦新. 316L不锈钢的三维晶粒与晶界形貌特征及尺寸分布[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 868-876.
[12]	张笑一, 尚海龙, 马冰洋, 李荣斌, 李戈扬. 镀膜Al箔钎料对AlN陶瓷的钎焊[J]. 金属学报, 2018, 54(4): 575-580.
[13]	刘廷光, 夏爽, 白琴, 周邦新, 陆永浩. 孪晶界在316L不锈钢三维晶界网络中的分布特征[J]. 金属学报, 2018, 54(10): 1377-1386.
[14]	郭舒,韩恩厚,王海涛,张志明,王俭秋. 核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测[J]. 金属学报, 2017, 53(4): 455-464.
[15]	杨忠波,赵文金,程竹青,邱军,张海,卓洪. Nb含量对 Zr-xNb-0.4Sn-0.3Fe合金耐腐蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(1): 47-56.

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