高温熔融玻璃介质中耐热不锈钢腐蚀行为

核工业发展及核能的不断开发促使人们开始大力研究绿色环保且安全的核废料处理技术.利用金属容器填装玻璃固化核废料并进行填埋是目前国际上主流的核废料处理技术之一.然而,高温熔融玻璃对金属容器表面产生的高温腐蚀成为加速容器失效的重要原因.因此,深入理解金属在高温熔融玻璃介质中的腐蚀行为是保障核废料安全处理的关键之一.本研究选用S30815耐热不锈钢作为研究对象,深入分析S30815耐热不锈钢在1100℃熔融玻璃中保温不同时间后材料表面腐蚀形态、成分及物相结构.研究结果表明,熔融玻璃首先沿晶界向内腐蚀,然后逐步替代金属材料占据晶界位置并进一步向晶内扩渗,形成腐蚀坑.耐热不锈钢中的Cr,Si元素在腐蚀过程中向熔融玻璃扩渗并导致金属表层元素含量下降,最终促使金属表面由奥氏体转变为马氏体.熔融玻璃对耐热不锈钢的腐蚀属于碱性溶解,金属表面无法形成连续稳定的氧化膜,因此,随着保温时间延长腐蚀将会不断进行.