[发明专利]一种改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法

说明书

本发明公开了一种改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法，所述UNS N10003合金的质量百分比成分为：6%‑8% Cr，15%‑17% Mo，≤5% Fe,≤1% Si,≤0.8% Mn,≤0.08% C,≤0.2% Co,≤0.35% Cu,≤0.5% W,≤0.35% Al+Ti，其余为Ni和不可避免的杂质元素；所述方法具体为令所述抗高温熔盐腐蚀合金处于变形态。本发明还公开了变形态UNS N10003合金在抗碲腐蚀中的应用。本发明首次发现了变形态UNS N10003合金所具有的良好抗碲腐蚀性能，并基于这一发现提出了改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法，可以最低的实现成本大幅提高UNS N10003合金的抗碲腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法。

背景技术

在熔盐堆和钠冷快堆的服役过程中会形成裂变产物碲元素。这些碲元素在高温下通过沿晶扩散进入镍基高温合金热交换管和不锈钢燃料包壳中，导致上述构件的表面沿晶开裂，严重威胁反应堆的服役安全。

反应堆中碲腐蚀主要体现在表面碲化物和碲元素在晶界的偏聚两方面，其中后者是碲腐蚀危害性的主要体现。碲元素偏聚于晶界后会减弱晶界的结合力，使得晶界容易发生开裂。碲元素沿合金表面扩散的深度和偏聚浓度决定了碲腐蚀危害性的程度。因此，抑制合金碲腐蚀的根本在于阻止碲沿表面晶界的扩散。

为了解决这一问题，前期研究者尝试了提高合金中铬元素含量或燃料盐配方等手段，虽然能够改善碲腐蚀问题，但是也存在明显的缺点。在熔盐堆中，合金结构材料不仅要耐碲腐蚀还要耐熔盐腐蚀。提高铬元素含量后，虽然能够改善耐碲腐蚀能力，但又恶化了耐熔盐腐蚀性能。因此，通过调整铬元素含量无法同时满足两种耐腐蚀性能的要求。另外一方面，提高燃料盐中三价铀元素和四价铀元素的比例调整燃料盐的氧化还原势也能改善碲腐蚀问题，但是这种调整会提高燃料盐的成本，同时改变了原有成熟的物理设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法，可以最低的实现成本大幅提高UNS N10003合金的抗碲腐蚀性能。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种改善UNS N10003合金抗碲腐蚀性能的方法，所述UNS N10003合金的质量百分比成分为：6％-8％Cr，15％-17％Mo，≤5％Fe,≤1％Si,≤0.8％Mn,≤0.08％C,≤0.2％Co,≤0.35％Cu,≤0.5％W,≤0.35％Al+Ti，其余为Ni和不可避免的杂质元素；所述方法具体为令所述抗高温熔盐腐蚀合金处于变形态。

优选地，通过对UNS N10003合金进行塑性变形加工处理，使其处于变形态。

进一步优选地，所述塑性变形加工处理至少包括以下处理方式之一：冷轧、热轧、锻造、挤压、拉拔、拉伸、弯曲、剪切。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：

变形态UNS N10003合金在抗碲腐蚀中的应用，所述UNS N10003合金的质量百分比成分为：6％-8％Cr，15％-17％Mo，≤5％Fe,≤1％Si,≤0.8％Mn,≤0.08％C,≤0.2％Co,≤0.35％Cu,≤0.5％W,≤0.35％Al+Ti，其余为Ni和不可避免的杂质元素。

优选地，通过对UNS N10003合金进行塑性变形加工处理，使其处于变形态。

进一步优选地，所述塑性变形加工处理至少包括以下处理方式之一：冷轧、热轧、锻造、挤压、拉拔、拉伸、弯曲、剪切。

优选地，所述碲腐蚀为反应堆中的碲腐蚀。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：