304NG奧氏體不鏽鋼在超臨（lín）界水環境中的腐蝕（shí）行為是怎（zěn）樣的
為了提高先進核反應堆的發（fā）電效率，在第四代超臨界水冷堆（duī）（SCWR）中，冷（lěng）卻劑出口溫度被提高到550℃，壓力提高到25MPa，其熱效（xiào）率由目前的第二代輕水反應堆（LWRs)的（de）33%提高到44%左右。SCWR運行在水的臨界點（374℃,22.1MPa)以上，此時冷卻劑對金（jīn）屬材料的（de）腐蝕性極強，現有的LWR堆芯構件和包殼材料（liào）已不再適用（yòng），結構材料的腐蝕已成為開發（fā）SCWR的一個關鍵問題。
上海交通（tōng）大學核科（kē）學工程（chéng）學院的研究者們對應用於超臨界火電站和壓水（shuǐ）堆燃料組件等高溫環境中的材料進行了初步（bù）篩選與評估，提出了一（yī）係列SCWR候選材料（liào），其中包括鐵素體-馬（mǎ）氏體鋼、奧氏體不鏽鋼、鎳基合金及氧化（huà）物彌散強化鋼。其中，奧氏體（tǐ）不鏽鋼因（yīn）具有優良的耐蝕性、加工性能、可焊性和高溫力學性能，在核電（diàn）站結構件中（zhōng）被大量應用。
304NG奧氏（shì）體不鏽（xiù）鋼（gāng）（簡稱304NG鋼）是使用最（zuì）廣且價格相對低廉的一種（zhǒng）奧氏體不鏽鋼，常用於反應堆的堆內構件中，鉻含量約為20%（質量分數，下（xià）同），鎳含量約為（wéi）9%。與普通的低鉻奧氏體不鏽（xiù）鋼相（xiàng）比，鉻含量超（chāo）過18%的304NG鋼具有更加優良的耐均勻腐蝕（shí）性能。為了研究（jiū）304NG鋼在SCW中的均勻腐蝕性能以及溫度對其腐蝕性能的影響，研究工作分別在550℃和650℃的低容氧（＜10μg/L)SCW中對304NG鋼進行腐蝕增重試驗。
均勻腐蝕試驗在高溫高壓循環水回路腐蝕係統中進行。該設備主要包括一台容積為（wéi）1.5L的高壓釜，為了降低（dī）試驗（yàn）過程中其（qí）他物質由（yóu）於氧化釋放出雜質離子對試驗產生幹擾，所（suǒ）用高壓釜釜（fǔ）體（tǐ）、斧蓋、熱電偶套（tào）管以及斧內配件均采用625鎳基合金（jīn）作為原（yuán）材料，設備的低溫管路部分采用316L不鏽鋼，設備（bèi）中的溫度測量單元和壓（yā）力測量單元分別為K型熱電偶和4～20mA輸出的（de）高精度的壓力傳感器。試驗結果（guǒ）如下（xià）：
（1）304NG鋼在550～650℃、25MPaSCW中的腐蝕增重遵（zūn）循冪指數規律，在550℃的SCW中具有較好的抗腐蝕性能，但是當溫度升高到650℃時，其腐蝕增重速率急劇升高。
（2）304NG鋼在SCW中出現癤狀腐蝕，並且溫度能夠極大地加（jiā）劇癤狀腐蝕。
（3）304NG鋼在SCW中的癤狀腐蝕氧（yǎng）化膜為典型的兩（liǎng）層結構（gòu），外層富鐵（tiě）貧鉻（gè），而內層富（fù）鉻貧鐵（tiě），並且（qiě）內層（céng）氧化膜的厚度要大於外層氧化膜的。隨著腐（fǔ）蝕時間的延長，腐蝕向周圍發展，最終導致不同的癤狀腐蝕（shí）區域相互融合。
（4）304NG鋼中（zhōng）鉻沿晶界和在晶粒內部擴散速率的不同，導致（zhì）癤狀腐蝕在遠離晶界處形核（hé），並且最終發展為癤狀腐（fǔ）蝕。