不同Si元素含量9Cr耐热钢熔敷金属铅铋腐蚀行为刘琛1,2，魏世同1,3，吴栋1,3，陆善平1(1.中国科学院金属研究所,沈阳材料科学国家研究中心,沈阳,110016；2.中国科学技术大学,材料科学与工程学院,沈阳,110016；3.中国科学院核用材料与安全评价重点实验室,沈阳,110016)摘要：为研究Si元素含量对9Cr铁素体-马氏体耐热钢熔敷金属在液态铅铋中腐蚀行为的影响，将不同Si元素含量9Cr铁素体-马氏体钢熔敷金属分别在550℃饱和氧及控氧(氧浓度：1×10−6%~5×10−6%，质量分数)静态铅铋中进行腐蚀试验.结果表明，熔敷金属在550℃饱和氧铅铋中形成双层结构氧化层，在550℃控氧铅铋中形成不连续钝化层和厚度不均匀的双层结构氧化层，钝化层在腐蚀过程中会通过渗透机制和断裂机制在部分区域发生失效，失效区域氧化加剧形成双层结构氧化层.随着熔敷金属中Si元素含量的增加，饱和氧铅铋中的氧化层厚度降低，控氧铅铋中的钝化层连续性提高，熔敷金属在铅铋中的耐蚀性提高.创新点：(1)阐明了Si元素含量对9Cr耐热钢熔敷金属在铅铋中腐蚀行为的影响规律.(2)揭示了9Cr-Si耐热钢熔敷金属在液态铅铋中的腐蚀机制.关键词：铅铋合金；铁素体-马氏体钢；熔敷金属；Si元素含量；氧化腐蚀中图分类号：TG47文献标识码：Adoi：10.12073/j.hjxb.202211290020序言铅冷快堆(lead-cooledfastreactor,LFR)是第四代核能系统中的6个裂变反应堆型之一[1].铅铋共晶(lead-bismutheutectic,LBE，44.5%Pb和55.5%Bi)具有出色的中子和热物理特性，是LFR的主要候选冷却剂[2].铁素体-马氏体(F/M)耐热钢具有良好的高温力学性能、高导热性、低热膨胀率以及良好的抗辐照脆化和空隙膨胀性能[3-4]，是LFR的主要候选结构材料之一[5].含9%Cr的F/M钢通常是核环境应用的首选结构材料，与其它Cr元素含量的F/M钢相比，其在中子辐照环境下具有最低的韧-脆转变温度[4,6].液态金属腐蚀(liquidmetalcorrosion,LMC)是结构材料与液态LBE接触后产生的一种材料降解效应.LMC的基本模式包括氧化、溶解和在流动液态金属中的侵蚀[7-8]，液态金属中的氧浓度在控制LMC模式方面起着关键作用.Giuranno等人[9]报告当氧浓度降低到(9.2±3.6)×10−8%时，T91在550~650℃液态铅中腐蚀550h的主要LMC模式从饱和氧液态铅中的氧化模式转变为氧化和溶解的混合模式，氧化模式的腐蚀速度明显慢于溶解模式[10].钢的化学成分对其在LBE中的耐蚀性至关重要.研究表明[11-13]，含有Si和Al元素的F/M钢具有优异的抗LMC性能，但机理尚未完全明确.焊...
