铅冷快堆候选结构材料液态铅铋共晶环境中疲劳行为研究进展

doi:10.11902/1005.4537.2024.358

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2024.358

史轩铭¹,谭季波¹,张兹瑜²,吴欣强²

1. 中国科学院金属研究所-腐蚀基础与前沿研究部
2. 中国科学院金属研究所

A Review on Fatigue Behavior of Candidate Structure Materials for Lead-cooled Fast Reactors in Liquid Lead-Bismuth Eutectic

引用本文:

史轩铭谭季波张兹瑜吴欣强. 铅冷快堆候选结构材料液态铅铋共晶环境中疲劳行为研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2024.358.

全文: PDF(648 KB)

摘要: 材料在液态铅铋环境中的腐蚀疲劳性能是开展铅冷快堆关键设备设计的关键因素。本文介绍了铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢在液态铅铋共晶环境中的疲劳行为，总结了材料因素（结构与表面状态）、环境因素（温度与氧浓度）与载荷因素（应变幅、应变速率）对液态铅铋疲劳寿命的影响规律，讨论了液态金属腐蚀和液态金属脆化对材料腐蚀疲劳损伤机理的影响，提出了当前研究中存在的问题，展望了未来的研究方向。

关键词 ：铅冷快堆, 铅铋共晶, 腐蚀疲劳, 液态金属脆化, 液态金属腐蚀

Abstract：The corrosion fatigue performance of materials in liquid lead-bismuth eutectic is a key factor to carry out the design of key equipment for lead-cooled fast reactors. This article presents a review of the current researches on fatigue behaviors of ferritic/martensitic steels and austenitic stainless steels in liquid lead-bismuth eutectic, with a focus on the influences of the material factors (microstructure and surface state), environmental factors (temperature and dissolved oxygen concentration) and load factors (strain amplitude and strain rate). Meanwhile, the effects of liquid metal corrosion and liquid metal embrittlement on the corrosion fatigue damage mechanism of materials are discussed. Moreover, the problems existing in the current researches are identified and discussed. An outlook of the future research directions is also provided.

Key words： lead-cooled fast reactors lead-bismuth eutectic corrosion fatigue liquid metal embrittlement liquid metal corrosion

收稿日期: 2024-11-04

基金资助:国家自然科学基金项目;中国科学院青年创新促进会项目;中国科学院A类先导专项

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