[发明专利]一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法。

背景技术

反应堆是用铀或钚作核燃料产生可控的核裂变链式反应并释放能量的装置。反应堆的发展使核能利用变成了现实，在很大程度上缓解了化石燃料日益枯竭的能源危机。发展核能首先必须保证反应堆的安全性，其次是提高它的可靠性和经济性。

腐蚀是威胁反应堆安全和寿命的一个重要隐患。反应堆中主回路材料的全面腐蚀，是引起回路系统放射性增大和元件表面结垢的根源。在反应堆运行中出现停堆故障，大多是材料腐蚀引起的。材料的耐腐蚀性能是反应堆设计考虑的重要内容，也是保证核电站安全可靠、经济高效运行的重要因素。因此提高反应堆换热回路合金钢材料的抗腐蚀性能是保证反应堆安全性的一个重要方面。

传统的提高合金材料抗腐蚀性能的方法很多，比如：对合金进行热处理；在合金表面涂覆涂层，在合金中添加能够增强合金抗腐蚀性能的元素等等方法。但是在核反应堆领域，由于合金材料在复杂的服役环境中使用，因此对其抗腐蚀性能要求较高。现有技术中为了提高反应堆中材料的抗腐蚀性能，一般采用锆基合金并在其中添加具有抗腐蚀性能的微量元素，例如公开号为CN102140596A的中国专利公开了一种用于核反应堆的锆基合金，该合金中主要元素为锆，并在其中添加了微量了铌，所述锆基合金的抗蚀性有了较大提高，但是锆基合金的抗腐蚀性能在反应堆中仍然较低，并且该锆基合金成本较高。因此本发明提供了一种提高合金材料抗腐蚀性能的方法，使处理后的合金材料具有较好的抗腐蚀性能，且成本较低。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法，使合金材料具有较好的抗腐蚀性能。

本发明提供了一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法，具体为：将合金材料进行通电流处理。

优选的，所述合金材料为不锈钢、碳钢、镁合金、锆合金、铝合金或镍合金。

优选的，所述不锈钢为T91不锈钢或316L不锈钢。

优选的，所述通电流处理的电流类型为脉冲电流、交流或直流。

优选的，所述脉冲电流的放电周期为10～1000μs，最大峰值电流密度为1000～6000A/mm²，单个脉冲的持续时间为500～5000μs。

本发明提供了一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法，所述处理方法具体为：将合金材料进行通电流处理，所述通电流处理使材料在微观层面上经过大电流密度处理，可以调整材料的微观缺陷，优化微观晶界，使材料内部缺陷及内部活性区减少，晶界上富集的非主要元素得以重新分布，在电子风力和焦耳热效应等的作用下，材料的微结构得以优化，从而使得材料的抗腐蚀性能得到较大提高；在对合金材料进行处理的过程中，仅是对其进行通电流处理，无需在合金中添加特殊的元素，即可实现抗腐蚀性能的提高，从而使成本降低。

附图说明

图1为合金材料进行通电流处理的装置示意图；

图2为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢的金相照片；

图3为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢的XRD图谱；

图4为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢的硬度测试曲线图；

图5为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢腐蚀后的表征BSE照片；

图6为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢腐蚀后的SEM照片；

图7为不同脉冲电流密度处理的T91不锈钢的拉伸曲线图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种提高合金材料抗腐蚀性能的处理方法，具体为：将所述合金材料进行通电流处理。

本发明采用通电流的方法对合金材料进行处理，所述通电流处理尤其是脉冲电流，可以改变杂质元素和各种偏析在晶界上的富集，提高大角度晶界的比例，调整并优化材料内部缺陷的分布和数量，从而在基本不降低其他性能的同时，提高材料的抗腐蚀性能。

本发明所述合金材料优选为不锈钢、碳钢、镁合金、锆合金、铝合金或镍合金，更优选为T91不锈钢或316L不锈钢，最优选为T91不锈钢。