FeCrAl合金中高温水蒸气氧化增重模型研究

作     者：刘臻 张晓红 乔英杰 何琨 杜沛南 张瑞谦 都时禹 Liu Zhen;Zhang Xiaohong;Qiao Yingjie;He Kun;Du Peinan;Zhang Ruiqian;Du Shiyu

作者机构：哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610213 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB1901003) 

出 版 物：《核动力工程》 (Nuclear Power Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：139-145页

摘      要：通过预测FeCrAl合金在不同温度下的水蒸气氧化行为,从而为反应堆失水事故(LOCA)下的FeCrAl包壳性能演化仿真提供模型。本文基于反应控制与扩散控制的氧化机制,提出了两段式的氧化增重微分模型,并给出了模型参数标定方法。结合实验提供的FeCrAl合金在高温(900~1200℃)与中温(400℃)条件下的水蒸气氧化增重数据,模型能够统一描述400~1200℃温度区间内的FeCrAl合金氧化增重行为,与实验数据的误差控制在20%以内。同时观测到,反应-扩散机制的临界增重在400~900℃时基本不变,在更高温度时显著上升,其原因是高温时氧化层生长过快,难以形成致密的氧化保护层。考虑实际LOCA时初始水腐蚀氧化层的影响以及气压变化,模型给出了相对应的修正方案。本研究有望为FeCrAl合金包壳在LOCA下的失效行为仿真提供氧化增重模型与数据。

主 题 词：FeCrAl合金 耐事故燃料(ATF) 氧化增重 高温水蒸气氧化 失水事故(LOCA) 

学科分类：080602[080602] 0817[工学-轻工类] 0806[工学-电气类] 08[工学] 0837[0837] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13832/j.jnpe.2024.03.0139

馆 藏 号：203128244...