强激光与粒子束

作者：王军健, 李华鑫, 李红菊, 郑文健, 闾川阳, 马英鹤, 任森栋, 包士毅, 贺艳明, 杨建国,

关键词：钢, 液态铅铋合金, 相容性, 腐蚀机理, 应力腐蚀,

液态铅铋合金（LBE）是铅冷快中子反应堆（LFR）和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料（如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等）在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀（LMC）和应力腐蚀的问题，这些问题给钢结构材料的安全服役带来隐患。阐述了钢材铅铋腐蚀类型及机理，归纳了材料设计与处理(元素成分、热处理、加工制造和表面处理)和腐蚀条件（氧质量分数、腐蚀温度和腐蚀时间）对钢材铅铋腐蚀行为的影响机制；澄清了LBE环境下的应力腐蚀与金属脆化机制，总结了内外因素（材料种类、表面缺陷、热处理、氧质量分数、腐蚀温度和拉伸速率）对钢材拉伸性能的影响,并展望了未来铅铋反应堆结构材料的研究方向。建议面向未来的铅铋堆用钢应优化材料设计和处理方式（提高Si、Al等元素的含量、表面镀膜和热处理）同时控制LBE中环境参数（温度、氧质量分数和腐蚀时间）以提高钢材的耐铅铋腐蚀性能。

来源：2023年第5期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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