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第42卷第4期Vol.42No.4

2025年8月August2025

Zr-Sn合金管材腐蚀白斑形成机理分析

丁郁航，李宇力，高权，孙涛涛，周宣，张伟

（西安西部新锆科技股份有限公司，陕西西安710299）

摘要：核用Zr-Sn合金管材在400℃/10.3MPa过热蒸汽腐蚀试验中，出现异常白色斑状腐蚀产物，样品的腐蚀增重

曲线发生转折。对白斑区域和正常区域氧化膜的形貌、化学元素以及基体中第二相进行表征，分析腐蚀白斑的形成机

理。研究发现，白斑区域氧化膜厚度明显大于正常区域，且白斑区域氧化膜结构较为疏松，存在大量的裂纹。白斑区

域氧化膜内存在F元素残留，该元素与氧化膜中的Zr离子反应生成白色氟化锆（ZrF₄），该腐蚀产物在氧化膜表面裂

纹处聚集，形成可见白斑，导致样品腐蚀增重曲线出现明显拐点。Zr-Sn合金管材表面出现F元素的原因是酸洗后清洗

不彻底，导致氢氟酸中的氟离子残留在管材表面。

关键词：Zr-Sn合金；酸洗；腐蚀试验；白斑

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中图分类号：TG146.414文献标识码：A文章编号：1009-9964(2025)04-038-05

AnalysisofFormationMechanismofWhiteCorrosionSpotsonZr-SnAlloyTube

DingYuhang,LiYuli,GaoQuan,SunTaotao,ZhouXuan,ZhangWei

(Xi’anWesternEnergyMaterialTechnologyCo.,Ltd.,Xi’an710299,China)

Abstract:Thenuclear-gradeZr-Snalloytubedevelopedabnormalwhitepatchycorrosionproductsduringthe

400℃/10.3MPasuperheatedsteamcorrosiontest,resultinginadeviationinthemassgaincurve.Themorphologies

andchemicalelementsoftheoxidefilm,alongwiththesecondphaseinthesubstrate,werecharacterizedtoanalyze

theformationmechanismofthecorrosionwhitespots.Thestudyshowsthattheoxidefilminthewhitespotareais

significantlythickerthaninthenormalregions,withamoreporousstructureandabundantcracks.ResidualFelement

isdetectedwithintheoxidefilminthewhitespotarea,whereitreactedwithzirconiumionstoformwhitezirconium

fluoride(ZrF₄).Thesecorrosionproductsaccumulateatthecracksontheoxidefilmsurface,formingvisiblewhite

spots,andresultinginapronouncedinflectionpointinthesampl