图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation液态铅铋下316不锈钢微动损伤机理及涂层防护研究

编号：131 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-09 08:56:04 浏览：70次收藏取消收藏

2024-05-12 11:05

15min

[H3] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术B [H3-1] 论坛7B上午

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摘要

核电系统中蒸汽发生器传热管服役工况苛刻，承受高温、高压、高速流体的持续冲击，这种流体冲击诱发了不可避免的振动，而长期的微幅振动会导致传热管发生微动磨损破坏，降低使用寿命，严重时甚至引发放射物质泄漏，危及公众安全。当前热、力、铅铋共晶合金腐蚀等多场耦合下的材料损伤失效机制尚不明晰，严重制约传热管长寿命和高可靠性服役。本报告以传热管用典型材料316不锈钢为研究对象，采用微动摩擦实验平台进行316不锈钢在液态铅铋环境中不同微动工况的摩擦实验，建立了多元线性回归模型，识别了温度为损伤失效关键因子；在此基础上，开展最恶劣工况参数下微动磨损实验，并设立无铅铋作用的微动磨损实验及铅铋静态腐蚀实验作为对照组。揭示了316不锈钢在铅铋环境下的微动磨损-腐蚀协同作用机制，建立了微动磨损-腐蚀协同作用下316不锈钢损伤模型。基于材料损伤失效关键因子和损伤模型的理论指导，针对服役材料失效问题，通过激光熔覆构筑Cr-Al-C防护涂层，经过测试，Cr-Al-C涂层耐微动磨损性能较基体有巨大提升。测试温度为320 ℃时，涂层耐磨性为316不锈钢基体的4.25倍。测试温度为450 ℃时，涂层耐磨性为316不锈钢基体的33倍。本研究探明了多场耦合下材料损伤失效机制，并且基于服役材料损伤失效理论研究，通过激光熔覆技术制备了MAX相复合涂层，助力铅冷快堆传热管的高可靠性服役。