高温湿空气中FeCrAl-ODS包壳材料氧化层的显微组织

作     者：李青 黎振华 宋鹏 张瑞谦 龙弟均 黄太红 LI Qing;LI Zhenhua;SONG Peng;ZHANG Ruiqian;LONG Dijun;HUANG Taihong

作者机构：昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2022年第35卷第4期

页      面：50-56页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52071168) 云南省稀贵金属材料基因(202002AB080001)资助项目 

主　　题：FeCrAl-ODS 氧化层 高温氧化 显微组织 包壳材料 

摘      要：为了提高核燃料包壳材料的抗高温氧化性能,采用粉末冶金技术制备FeCrAl基氧化物弥散强化合金(FeCrAl-ODS),在高达1100℃和1200℃的高温湿空气中氧化不同时间,采用SEM、XRD、EDS和TEM等多种分析技术对FeCrAl-ODS合金氧化试样进行显微组织定性和定量分析。FeCrAl-ODS合金在1200℃的增重比在1100℃的快,但是氧化动力学曲线的增长趋势是一致的,最初几小时氧化增重都很快,然后随着保护性氧化物的形成而减慢。由于氧势梯度的存在,氧化层表面有富Al-Y-Ti-Zr-O的析出物,随着氧化时间的延长,析出物相更加明显,致密规则的氧化层很好地黏附在合金材料上。FeCrAl-ODS合金在高达1100℃和1200℃的高温湿空气中,合金表面形成致密规则的氧化层提高了合金的抗高温氧化性能,能够有效提高核燃料元件的寿命和安全可靠性。通过研究高温湿空气中FeCrAl-ODS包壳材料氧化层的显微组织,可对该合金的开发、制备和应用提供一定的理论指导和技术支持。