几种高熵合金在核电高温高压水中的腐蚀行为研究

向超^1,2，王家贞¹，付华萌³，韩恩厚¹，张海峰³，王俭秋¹，张志明¹

1. 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室2. 东北大学材料与冶金学院3. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室

摘 要：通过电弧炉熔炼制备了3种不同成分的高熵合金Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1,AlCoCrFeNiSi_0.1和TaNbHfZrTi。并通过XRD和SEM等方法对以上几种材料的相结构、微观组织和化学成分进行分析。以核电站中商用690TT合金作为对比材料,采用高温电化学手段研究了这3种高熵合金在高温高压水中的再钝化动力学参数。结果表明,Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1,AlCoCrFeNiSi_0.1和TaNbHfZrTi3种合金均由单一相组成,Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1为fcc结构,AlCoCrFeNiSi_0.1和TaNbHfZrTi为bcc结构。Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1合金铸态组织为枝晶结构,枝晶为富Cr和富Fe相,枝晶间相为富Ni和富Ti相。AlCoCrFeNiSi_0.1合金的晶粒内部和晶界处存在较小的成分差异。TaNbHfZrTi合金铸态组织为枝晶结构,枝晶为富Ta和富Nb相,枝晶间相为富Hf,富Zr和富Ti相。Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1,AlCoCrFeNiSi_0.1,TaNbHfZrTi和690TT合金在高温高压水中再钝化速率由快到慢的顺序为:TaNbHfZrTi>Co_1.5CrFeNi_1.5Ti_0.5Mo_0.1>690TT>AlCoCrFeNiSi_0.1。

关键词：高熵合金;高温高压水;腐蚀;再钝化;