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在高温硝酸与丙烷蒸气环境中R60702工业纯锆的腐蚀行为
          
Corrosion Behavior of R60702 Industrial Pure Zirconium in High TemperatureNitric Acid and Propane Vapor

摘    要
通过均匀腐蚀试验研究了R60702工业纯锆在高温硝酸和丙烷蒸气环境中的腐蚀行为。结果表明:R60702纯锆在260℃的硝酸与丙烷蒸气中的腐蚀速率极低,表面氧化膜较致密,厚度约为15 μm;在430℃的硝酸与丙烷蒸气中的腐蚀速率较高,表面氧化膜厚度约为50 μm,由外层疏松氧化膜和内层致密氧化膜组成,氧化膜中存在微裂纹,且部分氧化膜脱落;表面氧化膜均主要由单斜ZrO2和四方ZrO2组成;当温度为260℃时,致密氧化膜对基体起到保护作用;当温度为430℃时,氧化膜保护作用降低,氧化膜增厚并产生应力松弛,导致四方ZrO2转变为单斜ZrO2,氧化膜体积膨胀并产生微裂纹,裂纹扩展合并导致氧化膜脱落。
标    签 工业纯锆   硝酸与丙烷蒸气   氧化膜   耐腐蚀性能   industrial pure zirconium   nitrous acid and propane vapor   oxide film   corrosion resistance  
 
Abstract
The corrosion behavior of R60702 industrial pure zirconium in high temperature nitric acid and propane vapor was studied by uniform corrosion test. The results show that the R60702 pure zirconium had the very low corrosion rate in nitric acid and propane vapor at 260 ℃, and a dense oxide film with thickness of about 15 μm was formed on the surface. The corrosion rate in nitric acid and propane vapor at 430 ℃ was relatively high; the surface oxide film with thickness of about 50 μm consisted of an outer loose oxide film and an inner dense oxide film; there were micro-cracks in the oxide film and part of the oxide film peeled off. The surface oxide film was mainly composed of monoclinic ZrO2 and tetragonal ZrO2. When the temperature was 260 ℃, the dense oxide film protected the substrate. When the temperature was 430 ℃, the protective effect of the oxide film decreased, leading to the thickening of the oxide film and stress relaxation, which caused the transformation of tetragonal ZrO2 to monoclinic ZrO2, expansion of the oxide film volume and generattion of micro-cracks. The cracks expanded and merged, resulting in the peeling of the oxide film.

中图分类号 TG146.4   DOI 10.11973/jxgccl202007007

 
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所属栏目 试验研究

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收稿日期 2019/12/27

修改稿日期 2020/6/3

网络出版日期

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备注张强(1987-),男,安徽合肥人,工程师,硕士

引用该论文: ZHANG Qiang,QI Shifeng,CHEN Hongfei,KONG Weihai,WAN Zhang,HU Pan,LIU Yan. Corrosion Behavior of R60702 Industrial Pure Zirconium in High TemperatureNitric Acid and Propane Vapor[J]. Materials for mechancial engineering, 2020, 44(7): 33~37
张强,齐世锋,陈鸿飞,孔韦海,万章,胡盼,刘燕. 在高温硝酸与丙烷蒸气环境中R60702工业纯锆的腐蚀行为[J]. 机械工程材料, 2020, 44(7): 33~37


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