crfeaiti涂层抗高温氧化性及耐铅铋合金腐蚀性研究

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4、AM钢是我国ITER实验计划包层模块中的候选结构材料之一，但是液态LBE在长期高温工况下对其具有一定程度的腐蚀性，因此LBE与结构材料的高温相容性是核工程应用中急需解决的问题。目前，解决材料的高温氧化性和腐蚀性最有效的办法是使用防护性涂层。本论文采用我国自主设计的CLAM钢为基材，在其表面制备三种不同成分含量配比的CrFeAlTi涂层，对三种CrFeAlTi涂层和基材CLAM钢的抗高温氧化性与耐LBE腐蚀性进行了对比实验及其微观机理分析。采用光学显微镜（OM）、X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析仪（EDS）对试样组织的微观形貌、物相组成、微区成分等进行各种

5、检测和对比分析，最终优化制备出具有良好抗高温氧化性和耐腐蚀性的CrFeAlTi涂层，以期为提高ADS系统候选结构材料表面服役性能提供参考依据。主要实验研究结果如下：（1）经750℃和850℃高温氧化3h后，CLAM钢基材的氧化22增重分别为0.91g/m和5.33g/m，在850℃下CLAM钢表面出现了氧化皮的开裂和剥落现象；而三种CrFeAlTi涂层试样在两种温度下的氧化增重量都很小，氧化前后的表面形貌和物相都没有出现明显的变化，抗高温氧化性能良好。I（2）经450℃和550℃液态LBE腐蚀300h后，CLAM钢基材表面出现一层明显的氧化腐蚀区域，且发现了腐蚀介质Pb元素的扩散，

6、两种温度下扩散深度分别达到了10μm和15μm；而三种CrFeAlTi涂层试样未出现明显的腐蚀特征，Pb元素在试样中的扩散也甚微。涂层表面由于有一层Al2O3-Cr2O3保护性氧化膜，可阻止液态LBE扩散到试样内部，对材料起到一定的腐蚀防护作用。（3）三种CrFeAlTi涂层均具有良好的抗高温氧化性和耐液态LBE腐蚀性，未加入304不锈钢粉末制备的涂层由于粉末配比中较高含量的Al、Cr元素以及制备后较为完整的表面形貌和均匀致密的组织结构，使其抗高温氧化性和耐液态金属LBE腐蚀性都相对略优于其他两种涂层。关键词：CrFeAlTi涂层；CLAM钢；高温氧化性；铅铋合金；腐蚀性IISTU

7、DYONHIGHTEMPERATUREOXIDATIONRESISTANCEANDCORROSIONRESISTANCEINLIQUIDLBEOFCrFeAlTiCOATINGSYan-linJIANG(MechanicalEngineering)DirectedbyProfessorChang-junQIUAbstract:Becauseofthelowmeltingpoint,highboilingpoint,goodchemicalinertness,hight