钒合金抗高温氧化腐蚀研究进展

张高伟，韩文妥，刘平平，易晓鸥，詹倩，杨善武，万发荣 （北京科技大学材料科学与工程学院）

摘要：以V−(4−5)Cr−(4−5)Ti 合金为代表的钒合金具有高温性能优异、抗辐照肿胀性能好、中子辐照活化性低等诸多优点，被视为先进核聚变反应堆最有潜力的候选包层结构材料之一. 然而，钒合金在较高温度下的氧化腐蚀及吸氧脆化问题仍是目前制约其实际应用和长寿命服役的重要因素. 因此，提升钒合金的抗高温氧化腐蚀性能，对于提高其服役温度、延长其服役寿命以及拓宽其应用领域均具有重要意义. 本文综述了国内外有关提升钒合金抗高温氧化腐蚀性能的三种主要方案，即添加抗氧化性元素、应用扩散型涂层和包覆型涂层，并对这些方案的主要特点、应用实例以及存在的问题进行了分析和讨论. 上述三种方案中，包覆型涂层由于可以将钒合金基体和服役环境完全隔离，因而具备更大的应用潜力. 根据钒合金的应用特点，对先进包覆型抗氧化腐蚀涂层的发展趋势和技术需求进行了展望，以期为钒合金抗高温氧化腐蚀研究工作的深入开展提供借鉴.

关键词：聚变堆；钒合金；高温氧化腐蚀；抗氧化性元素；扩散型涂层；包覆型 涂层