Cr和Si元素對奧氏體不銹鋼組織構成及凝固路線的影響

易昊鈺，陳思含，王 旻?，梁 田，馬穎澈

1) 中廣核研究院有限公司，深圳 518000 2) 中國科學院金屬研究所核用材料與安全評價重點實驗室，沈陽 110016

奧氏體不銹鋼以其優異的耐蝕性、適宜的強度和良好的加工性能在諸多領域有著廣泛應用.在廚具、生活用品制造等較為成熟的民生產業，以304、316等為代表的奧氏體不銹鋼已經能夠很好的滿足生產對于材料的需求[1?2].但在火電、核電等關鍵能源領域，材料的優化和進步始終沒有停止.鉛基反應堆是我國第四代核能系統參考堆型之一，因其具有技術成熟性好、特性優良、固有安全性高等優點受到了國內外核能發展領域的高度重視[3].鉛基反應堆使用鉛或鉛鉍共晶合金（LBE）作為冷卻劑，液態鉛鉍合金化學反應惰性，安全性高，但其對金屬結構材料具有較強的腐蝕性，耐液態鉛鉍腐蝕合金的開發限制了鉛基反應堆的發展[4?5].

Cr元素和Si元素是常見的能夠提高材料耐蝕性的合金元素.Cr元素可促進奧氏體不銹鋼發生外氧化，在材料表面形成致密的保護性氧化膜，提高材料耐蝕性[6]；Si元素可擴散至材料表面的氧化膜中，在膜層富集甚至形成SiO2，能夠有效保護材料表面，防止液態鉛鉍向合金內部滲透或合金元素向外溶出[7?8].在奧氏體不銹鋼中提高Cr含量、并添加Si元素有望獲得具有優良耐液態鉛鉍腐蝕性能的奧氏體不銹鋼.但眾所周知，Cr和Si元素屬于鐵素體形成元素，它們的加入能夠降低奧氏體組織的穩定性，并有可能……