采用硫酸和磷酸的混合酸作為去污劑,以530℃鈉中浸泡3 700 h的304和316不銹鋼為試樣,進行了快堆設備去污模擬試驗,并在去污試驗后對試樣進行去污深度、微觀形貌以及力學性能等分析。結(jié)果表明:304和316不銹鋼最大去污深度分別可達約10μm和4μm;材料去污深度隨去污溫度、時間、去污劑流速的增加而增大;相同條件下,304不銹鋼的去污深度大于316不銹鋼。去污后,材料均保持較好的延伸率,抗拉強度略有降低,不影響材料的整體力學性能。以12.5 g/L硫酸和30 g/L磷酸的混合酸一步法去污作為快堆粘鈉設備的去污法具有操作簡單、去污快、產(chǎn)生廢液量少的特點,說明該混合酸是一種高效去污劑。

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圖1 拉伸試樣示意圖

表1304和316不銹鋼成分Table1Chemicalcompositionof304SSand316SS材料元素質(zhì)量分數(shù)/%CSiMnPSCrNiMoTiFe304不銹鋼0.0300.4901.2500.0260.0071....

圖2 試驗裝置

本研究所采用的高溫鈉靜態(tài)試驗裝置和動態(tài)去污試驗裝置示于圖2,它們和惰性氣體循環(huán)凈化手套箱的用途如下:惰性氣體循環(huán)凈化手套箱用于制取適量核級高純鈉;高溫鈉靜態(tài)試驗裝置用于304和316不銹鋼材料在高溫核級鈉中的長時間浸泡;動態(tài)去污試驗裝置用于材料在去污劑中的去污實驗。1.3動態(tài)....

圖3 去污試驗后樣品的表面形貌

去污試驗后樣品的宏觀形貌示于圖3。未經(jīng)鈉浸泡的原始樣品去污試驗后,304不銹鋼樣品失去原有金屬光澤,316不銹鋼樣品略有變化(圖3a)。經(jīng)鈉浸泡去污試驗后,樣品表面或多或少出現(xiàn)了黑色物質(zhì),該黑色物質(zhì)附著不是特別牢固,所有樣品表面黑色物質(zhì)經(jīng)超聲清洗數(shù)分鐘均可基本清除。去污后經(jīng)超聲清....

圖4 溫度、流速、時間對去污深度的影響

對去污試驗前后的樣品表面進行XRD分析,結(jié)果示于圖5。原始樣品表面除奧氏體相外,還檢測到α-Fe。經(jīng)鈉浸泡后樣品表面有M23C6,這是由于奧氏體不銹鋼在450～850℃的敏化溫度區(qū)間長時間停留時,奧氏體晶粒中過飽和的C元素會向外界擴散,并與周圍Cr、Fe等元素結(jié)合成M23C6。....

本文編號：4045330