小堆是一種小型、經(jīng)濟、安全的新堆型,是未來核電發(fā)展的新方向。國家發(fā)改委已將海上浮動式小堆的發(fā)展納入“十三五”規(guī)劃。超級奧氏體不銹鋼AL-6XN在服役中表現(xiàn)出了優(yōu)異的耐海水腐蝕性能,具備成為海上浮動堆結(jié)構(gòu)材料的可能性。本文通過腐蝕電化學(xué)方法、直流電壓降法和慢應(yīng)變速率拉伸試驗,研究了AL-6XN不銹鋼在模擬海水中的電化學(xué)腐蝕、腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕開裂性能,從而對AL-6XN在海水中的耐腐蝕性能進行綜合評估。在電化學(xué)腐蝕性能方面,對不同冷變形程度AL-6XN在不同溫度模擬海水中進行了Tafel曲線、線性極化電阻、循環(huán)極化曲線、EIS阻抗曲線和Mott-schottky曲線等測試。研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境溫度升高會導(dǎo)致AL-6XN不銹鋼在模擬海水中的腐蝕電位下降,腐蝕電流密度提高,線性極化電阻降低,表層鈍化膜載流子密度升高;冷變形對AL-6XN的影響與環(huán)境溫度有關(guān);在高溫時（80℃）,冷變形后AL-6XN的腐蝕電流密度下降,線性極化電阻增大,點蝕電位下降;冷變形試樣在80℃模擬海水中是雙層鈍化膜結(jié)構(gòu),而沒有冷變形的AL-6XN為單層膜結(jié)構(gòu);在80℃模擬海水中,冷變形使得試樣鈍化膜載流子密度降低;所有測試溫... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 核電發(fā)展現(xiàn)狀及海上浮動堆的發(fā)展藍(lán)圖
        1.1.2 AL-6XN作為海上浮動堆候選材料的應(yīng)用前景和服役評估
    1.2 研究背景
        1.2.1 核電設(shè)備中的腐蝕問題
        1.2.2 點蝕
        1.2.3 腐蝕疲勞
        1.2.4 應(yīng)力腐蝕開裂
        1.2.5 AL-6XN的腐蝕性能研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的研究內(nèi)容和目的
第二章 實驗材料和設(shè)備
    2.1 實驗材料
        2.1.1 母材成分和顯微組織性能
        2.1.2 冷變形和試樣制備
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 電化學(xué)實驗設(shè)備
        2.2.2 腐蝕疲勞裂紋擴展實驗設(shè)備
        2.2.3 慢應(yīng)變速率拉伸實驗設(shè)備
    2.3 本章小結(jié)
第三章 AL-6XN的電化學(xué)腐蝕性能
    3.1 實驗條件和步驟
        3.1.1 實驗條件
        3.1.2 實驗步驟
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 Tafel曲線
        3.2.2 線性極化電阻
        3.2.3 循環(huán)極化曲線
        3.2.4 交流阻抗譜
        3.2.5 Mott-Schottky曲線
    3.3 本章小結(jié)
第四章 AL-6XN的腐蝕疲勞性能
    4.1 實驗條件和步驟
        4.1.1 實驗條件
        4.1.2 實驗步驟
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 腐蝕環(huán)境對AL-6XN的疲勞裂紋擴展速率的影響
        4.2.2 冷變形對AL-6XN的腐蝕疲勞裂紋擴展速率的影響
        4.2.3 載荷參數(shù)對AL-6XN的腐蝕疲勞裂紋擴展速率的影響
        4.2.4 AL-6XN在模擬海水中的腐蝕疲勞裂紋擴展門檻幅值ΔKth
        4.2.5 斷口和裂紋擴展路徑形貌
    4.3 本章小結(jié)
第五章 AL-6XN的應(yīng)力腐蝕開裂性能
    5.1 實驗條件和步驟
        5.1.1 實驗條件
        5.1.2 實驗步驟
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線
        5.2.2 斷口及標(biāo)距段表面形貌
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]海上核電站提速[J]. 余娜.  能源. 2016(03)
[2]基于直流電壓降法的三點彎曲試樣疲勞裂紋擴展速率測量方法[J]. 胡夢,陳凱,張樂福.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[3]AL-6XN合金在超臨界水中的應(yīng)力腐蝕研究[J]. 張強,唐睿,張樂福,邱紹宇.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(04)
[4]在海洋經(jīng)濟中推廣小型堆[J]. 孫勤.  中國核工業(yè). 2014(03)
[5]奧氏體不銹鋼在超臨界水環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂性能研究[J]. 沈朝,潘向烽,李力,張樂福,徐雪蓮.  腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2014(02)
[6]審視小堆新格局[J]. 錢天林.  中國核工業(yè). 2013(10)
[7]小堆的“熱”與“冷”[J]. 馬文軍.  中國核工業(yè). 2013(10)
[8]腐蝕電化學(xué)原理(第三版)[J]. 曹楚南.  腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2008(03)

博士論文
[1]304不銹鋼切削加工表面特性的研究[D]. 周芳娟.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]超臨界水冷堆堆芯候選材料腐蝕性能研究[D]. 朱發(fā)文.上海交通大學(xué) 2010



本文編號：3010223