Inconel 601合金在高温硼硅酸盐核废物玻璃熔体中的腐蚀行为

毛仙鹤^1,2，袁晓宁^1,2，Clive T Brigden²，陶钧¹，Neil C Hyatt²，Michal Miekina²，Russell JHand²

1. 西北核技术研究所2. 谢菲尔德大学材料科学与工程系固化科学实验室

摘 要：研究了Inconel 601合金在普通硼硅酸盐核废物玻璃（MW）和添加ZnO、Mn₂O₃改性的硼硅酸盐玻璃（MZMF）的1060℃高温熔体中浸泡168 h和336 h的腐蚀行为,利用扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射分析仪,研究了合金与玻璃的腐蚀界面的表面形貌、元素组成以及相结构变化。结果表明:合金表面生成了Cr₂O₃层,其中合金在MW中的腐蚀深度比在MZMF中大10μm;在MW熔体中,MgO、Fe₂O₃和Cr₂O₃反应生成MgCr₂O₄和FeCr₂O₄,破坏了合金和玻璃之间的Cr₂O₃层,使该层呈碎片状。在MZMF高温熔体中长期浸泡后,合金表面形成的Cr₂O₃层呈连续均匀的状态,并且Cr₂O₃层外附着一层含B、O、Fe、Mn、Zn的锯齿状化合物,阻碍了Cr₂O₃层与MgO或其他化学物质反应,减缓了合金的腐蚀速率。

关键词：Inconel 601合金;高温腐蚀;硅酸盐玻璃;核废物;