压水式核反应堆的管状部件及制造所述部件的方法与流程

1.本发明涉及用于压水式核反应堆的锆合金元件的制造领域，特别是用于核燃料组件中燃料棒的结构管和包壳管。


背景技术：

2.各种锆合金——三级或四级(即，除zr之外分别具有的两种或三种主要合金元件)——其成分可与特定的热机械处理和/或精加工方法相结合，使其形成的产品具有增强的耐腐蚀特性，提供给用户以制造压水式核反应堆部件。这些合金尤其用于核燃料组件中燃料芯块的结构部件(格栅、导管以及适用的仪表管)和包壳管，也称为护套。这些合金必须能够承受反应堆正常运行期间可能发生的各种形式的腐蚀，以及在事故条件下，特别是在冷却剂流失事故(loss of coolant accident，loca)的情况下，即在非常高的温度(高于900℃)和水蒸气气氛下，具有良好的耐腐蚀性。
3.众所周知，核燃料组件管的高表面粗糙度会降低其在反应堆中的耐腐蚀性。
4.例如，wo-a-2006/027436文件记载了：一种包壳管外表面的最终机械抛光步骤，其与锆合金成分结合使其粗糙度ra小于或等于0.5μm，除了锆和制造中产生的杂质外，锆合金成分还含有0.8～2.8％的nb、0.015-0.40％的fe、600～2300ppm的o、5～100ppm的s以及可选的少量sn、cr或v；以及一种生产该管的方法，使得该管在高温下，特别是在发生loca时可能出现的温度下的耐腐蚀性得到改善。该文件还需要尽可能限制合金的hf和f含量，最终机械抛光步骤允许从表面去除在氟化浴中酸洗产生的任何痕量的f，同时得到所需的粗糙度ra。
5.例如，通过在温度为1000℃的水蒸气环境中对管的样品进行氧化测试，评估在发生loca情况时锆合金管的表现。例如2016年9月在增强安全和性能的lwr燃料会议(topfuel 2016)上发表的文章《areva npcladding benefits for proposed u.s.nrc ria and loca requirements》中描述了这种测试。
6.腐蚀动力学，通过氧化导致的样品的质量增益来测量，最初是抛物线性质的。加速腐蚀和/或大量氢吸入(“氢化物裂解”)(通常吸氢量超过200ppm)，在一定的测试持续时间后会出现动力学的恶化(在本领域通常称为“脱离”)。
7.锆合金部件的氢化物裂解会降低其机械和微结构性能，并可能导致整体或部分变形或断裂，例如，由于开裂，随后在核燃料棒的包壳管的情况下出现局部爆裂。
8.从绝对意义上讲，根据文件wo-a-2006/027436建议的管在事故条件下具有良好的耐腐蚀性，其脱离发生在大约5000秒之后，而在更常用的合金的情况下大约是1800秒。
9.然而，如果能够更大程度地延迟脱离的发生，这代表发生事故时核反应堆安全的根本优势。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提出一种方法，其允许可靠地获得用于压水式反应堆核燃料组件
的管，特别是在暴露于非常高的温度的事故条件(如loca)下，其具有与已知的合金，特别是m5合金相比更好的耐腐蚀和抗氢化物裂解能力。
11.为此，本发明涉及一种用于压水式核反应堆的管状部件，按重量计包括以下组成：
12.0.8％≤nb≤2.8％；
13.痕量≤sn≤0.65％；
14.0.015％≤fe≤0.40％；优选0.020％≤fe≤0.35％；
15.痕量≤c≤100ppm；
16.600ppm≤o≤2300ppm；优选900ppm≤o≤1800ppm；
17.5ppm≤s≤100ppm；优选8ppm≤s≤35ppm；
18.痕量≤cr v mo cu≤0.35％；
19.痕量≤hf≤100ppm；
20.f≤1ppm；
21.余量为锆和制造中产生的杂质，并且其在最终机械抛光后得到的外表面具有小于或等于0.5μm的粗糙度ra，其特征在于，其外表面具有小于或等于1的以绝对值计的粗糙度rsk和小于或等于10的粗糙度rku。
22.该部件在最终机械抛光步骤后获得的外表面可以具有小于或等于0.3μm的粗糙度ra。
23.该部件的外表面可以具有小于或等于0.75以绝对值计的粗糙度rsk和小于或等于9的粗糙度rku。
24.本发明还涉及一种制造用于核反应堆的燃料包壳管的方法，其特征在于：
25.制备按重量计具有以下重量组成的锆合金铸锭：
26.*0.8％≤nb≤2.8％；
27.*痕量≤sn≤0.65％；
28.*0.015％≤fe≤0.40％；优选0.020％≤fe≤0.35％；
29.*痕量≤c≤100ppm；
30.*600ppm≤o≤2300ppm；优选900ppm≤o≤1800ppm；
31.*5ppm≤s≤100ppm；优选8ppm≤s≤35ppm；
32.*痕量≤cr v mo cu≤0.35％；
33.*痕量≤hf≤100ppm；
34.*f≤1ppm；
35.余量为锆和制造中产生的杂质；
36.对该铸锭进行锻造，可选地随后进行淬火，然后进行挤压和热机械处理，包括由中间退火隔开的冷轧，其中，所有的中间退火都在低于合金的α
→
α β转变温度的温度下进行，最后进行去应力(relief)、半再结晶或再结晶退火，并且最终制造管；
37.可选地，对该管的外表面进行化学酸洗和/或电解抛光和/或初始机械抛光；以及
38.对该外表面进行最终机械抛光，以使其具有小于或等于0.5μm的粗糙度ra、小于或等于1的以绝对值计的粗糙度rsk和小于或等于10的粗糙度rku。
39.中间退火可以是在不高于600℃的温度下进行的。
40.最终机械抛光步骤可以是用精轧辊进行的。
41.最终机械抛光步骤可以是通过研磨膏研磨进行的。
42.最终机械抛光可以通过以下方法进行的：珩磨、研磨膏挤压、使用浸有研磨膏的抛光毡或抛光片进行研磨。
43.最终机械抛光步骤可以是通过轧辊抛光(roller burnishing)来进行的。
44.正如已经明确的那样，本发明包括生产用于压水式核反应堆的管状部件，特别是结构管，即导管或仪表管，该管由zr-nb合金制成，含有0.8～2.8％的nb，还含有少量的fe和s，以及sn、cr、v、mo和/或cu，并且o含量可能相对较高，并通过wo-a-2006/027436中描述的方法制备，其中可能的例外是锻后淬火，这对于zr-nb合金来说不是绝对必要的。在对其进行充分的热处理以使其具有所需的机械性能之后，优选化学酸洗步骤(通常在最后的热处理之前进行)，管的外表面用一种允许特定表面抛光的方法进行抛光，不仅由其ra值定义，而且由机械抛光操作(“最终机械抛光”)的结果获得的rsk和rku值来定义。这些要求是为了确保在事故情况下，特别是在发生loca的情况下，管的外表面具有尽可能不受腐蚀和/或氢化物裂解影响的形态。
45.其他抛光操作不一定都是机械的，可以在最终机械抛光步骤之前进行，最终机械抛光步骤得到根据本发明的粗糙度类型，从而构成根据本发明的方法的主要步骤。在下文中，“初始抛光”是指仅构成获得所需粗糙度的中间步骤的抛光步骤，而“最终抛光”是指获得所需粗糙度的最终抛光步骤。
46.不言而喻，如果在根据本发明的产品表面处理中进行了单一机械抛光操作，该操作将构成“最终机械抛光”步骤。该最终机械抛光步骤之后可以进行其他生产步骤，例如检查、脱脂等，但其他步骤都不能使表面污染，特别是卤素污染，或使其粗糙度降低。
47.根据其成分，尤其是framatome生产的合金，品牌名称为m5或m5
framatome
，属于本发明的范围。
附图说明
48.根据以下方向和参考以下附图，可以更好地理解本发明。
49.图1示出了符合wo-a-2006/027436的成分和ra要求的zr-nb合金(m5
framatome
)参考样品的质量增益关于在水蒸气环境中1000℃的温度下所用时间的平方根的函数；
50.图2示出了相同参考样品的氢含量变化关于在水蒸气环境中1000℃的温度下所用时间的平方根的函数；
51.图3示出了相同的参考样品和根据本发明的样品的质量增益和氢含量关于在水蒸气环境中1000℃的温度下所用时间的平方根的函数。
具体实施方式
52.管在上述loca试验中的表现取决于外表面的粗糙度，最常见的是仅根据标准nf en iso 4287中定义的ra参数来描述。在给定的评估长度(“基准长度”)上，这对应于表面粗糙度曲线的算术平均差，其包括相对于粗糙度曲线平均线的不同高度的突起和空腔。ra是对高度绝对值的平均值的评估。ra通过以下公式计算：
53.54.其中，lr是粗糙度曲线的基准长度，而z(x)是对于粗糙度曲线的平均线上的横坐标x而言的粗糙度曲线的纵坐标(或高度)。应该注意的是，高度的原点是粗糙度曲线的平均值，因此，z(x)从0到lr的积分为零。
55.然而，事实上，本发明人的经验表明，参数ra不足以微调合金在可能引起管严重氧化和/或氢化物裂解的条件下的表现，并且特别是不足以解释当其外表面根据本发明进行处理时观察到的非常好的表现。
56.本发明人已发现，在标准nf en iso 4287中定义的两个参数，对于解决所提出的问题也特别重要。这些参数是rsk(“偏度”)和rku(“峰度”)。
57.参数rsk定义了所评估的粗糙度曲线的不对称性。它解释了相对于粗糙度剖面平均线的不对称高度分布并根据基底长度lr来定义。它提供了关于表面状态的形态的信息。零rsk值为对应于平均线周围高度的正态(高斯)分布。正rsk值对应于“空心”曲线，其高度分布朝着较高值偏斜，例如，在突起占优的平稳表面的情况下。负rsk值对应于“完整”曲线，其高度分布朝着较高值降低，例如，在空腔占优的平稳表面的情况下。rsk通过以下公式计算：
[0058][0059]
其中rq是在基准长度lr上评估的曲线的平均二次差，根据：
[0060][0061]
rq对应于基底长度lr上的高度的二次平均值。
[0062]
参数rku定义了被评估的粗糙度曲线的峰度，即，基于基准长度lr的相对于粗糙度曲线的平均线的高度分布的宽度。它提供了关于表面状态的形态的信息。rsk值等于3对应于正态(高斯)高度分布。rku值大于3对应于相对于正态分布的“密集”曲线，即主要具有相对于粗糙度曲线平均线的低绝对值高度。rku值小于3对应于相对于正态分布的“交错”曲线，即有较大比例的高度远离平均线，例如，高度在整个时间跨度内平均分布。rku通过以下公式计算：
[0063][0064]
特别是，rsk和rku在摩擦学中被用来评估被测表面的接触、耐磨和润滑性能，但它们不被用来评估表面的耐腐蚀性。
[0065]
本发明人已发现，在所有条件相同的情况下，如果管外表面的参rsk(偏度)和rku(峰度)符合某些标准，那么在事故条件下，特别是在发生loca的情况下，氧化动力学在试验期间保持抛物线型。否则，氧化会在试验过程中加速。
[0066]
仅由氧化引起的宏观表面限制不能解释在试验期间观察到的延迟或没有脱离的管样品的表现差异。本发明人提出的解释这种表现差异的假设是，限制也可能对表面粗糙度水平的氧化产生局部影响。具有许多明显突起的表面可能会增加垂直于氧化-金属界面的氧化物的裂解风险，并在突起的位置局部加速氧化。
[0067]
所需表面是抛光表面(ra≤0.5μm，优选≤0.3μm)，具有基本对称的粗糙度分布，即，以绝对值计的偏度系数rsk接近零：|rsk|≤1，且优选|rsk|≤0.75，并且没有明显的突起或空腔，这表示峰度系数rku小于或等于10，优选小于或等于9。
[0068]
通过进行仔细的机械表面精加工，可重现观察到的改进表现，使管的外表面获得所需的粗糙度。
[0069]
由于这种精加工可以通过各种方法获得，因此在此不做详尽描述。
[0070]
获得这种精加工的一种可能方式包括用粒度越来越大的碳化sic轧辊(例如，根据iso 8486-2，最高可达240目或更大)对管进行连续抛光，这些操作构成初始机械抛光步骤，并且最后用精轧辊，如轧制精加工轮、径向刷、具有极细粒度的翻转盘，例如scotch brite
tm
精轧辊进行最终抛光步骤。这种精加工可以获得至少具有延迟脱离的管，即在超过10000秒后发生，这种合金在最后抛光步骤之前的成分和制备方法与wo-a-2006/027436中描述的基本一致。
[0071]
初始抛光步骤也可以包括单独使用或与机械抛光相结合使用非机械抛光(如化学或电解抛光)。初始抛光步骤之后，再进行最终机械抛光操作。
[0072]
如果经验表明，单一机械抛光步骤可以使有关产品获得所需的粗糙度，那么可以只进行单一机械抛光步骤，这被称为“最终机械抛光”步骤，因为它确实构成了在产品表面进行的最后一次抛光操作。
[0073]
机械抛光步骤和用于这些步骤的手段，特别是最终机械抛光步骤，可以由这类设备的供应商根据规范来确定，其中通常包括所需的最终粗糙度和其评估方法。这还规定了应避免潜在有害或难以去除的抛光材料，特别是那些列在适用文件，如afcen(associationpour les r
è
gles de conception,de construction et de surveillance en exploitation des mat
é
riels des chaudi
è
res electro-nucl
é
aires(法国核电锅炉设备设计、建造和运行监督规则协会))发布的rcc-c(pwr核电站燃料组件的设计和建造规则)中的材料。
[0074]
本领域技术人员可通过标准试验系列在实验中确定允许所需粗糙度类型的机械抛光过程的确切参数，包括初始和最终参数(如适用)。为此，有必要将所使用的抛光手段以及它们的使用参数与管的成分和它所经受的热机械处理以及在机械抛光步骤之前的任何化学酸洗和/或电解抛光联系起来。特别是，在所有条件相同的情况下，这些特性会影响到机械抛光步骤之前管外表面的硬度和状态，也会对最终机械抛光步骤的结果起作用。
[0075]
因此，根据本发明的表面精加工管以获得燃料护套的方法适用于锆合金管，该管可能含有制造中产生的杂质，基于wo-a-2006/027436中所述的原因，其重量组成和制备方法如下：
[0076]
其nb含量为0.8～2.8％。
[0077]
其sn含量为痕量(换句话说，含量等于零或略高于零，仅由于合金的制造而没有故意添加有关元素)至0.65％。这种元素的正常检测限约为30ppm，应该理解的是，sn含量可能会下降到上述定义的仅痕量相对应的值(因此包括严格意义上为零的值)。
[0078]
其fe含量至少为0.015％，优选至少为0.02％，且不超过0.40％，优选不超过0.35％。
[0079]
cr、v、cu或mo可选择性地存在，以补充或取代部分fe，但其含量的总和不得超过
0.35％。
[0080]
合金的c含量不得超过100ppm。
[0081]
合金含有600～2300ppm，优选900～1800ppm的o。
[0082]
s的含量必须保持为5～100ppm，优选8～35ppm。
[0083]
应避免合金中出现hf。hf含量应非常低，使得最终的合金存在不超过100ppm的hf，优选不超过75ppm的hf。在制备制造合金的zr海绵时，应特别注意分离hf。
[0084]
合金中的任何f应限制在不超过1ppm。
[0085]
另一个非常重要的要求是在合金表面没有氟化物。
[0086]
正如wo-a-2006/027436所指出的，为了获得在loca情况下具有改进的耐腐蚀和抗氢化物裂解能力的结构管或包壳管，使用能导致氟化物的自由基消除的表面处理方法是绝对不可缺少的。从这个角度来看，在化学酸洗之后进行机械抛光是使用前制备管表面的最合适方法。
[0087]
此外，存在这样的风险：对最终管状产品的外表面粗糙度特性的高度精确要求，不限于最大的ra值，将不容易通过化学抛光的方式来满足。因此，有必要至少以机械抛光的方式进行管表面的最终制备步骤，例如通过上述方法，下文将提供相关实例。
[0088]
由合金的制造所产生的铸锭制备管的方法包括锻造，随后可选地进行淬火、旋压和由中间退火步骤隔开的冷轧步骤，所有的退火都在低于合金的α
→
α β转变温度的温度下进行的，因此一般低于600℃。这些相对低温的热处理使得在正常操作条件下具有良好的耐腐蚀性，并包括最终的去应力退火、半再结晶或再结晶步骤，这取决于最终产品所需的微观结构。对于落入本发明范围内的各种类别和不同用途的管，可能有所不同。例如，如果希望管具有良好的抗压性，那么再结晶是可取的。
[0089]
一般来说，在工业实践中，最好进行由中间退火步骤隔开的3、4或5次冷轧道次，每次中间退火步骤是在500～580℃的温度进行的，例如在500℃下1小时和在580℃下的12小时，或24小时。
[0090]
解决所提出问题的另一个必要条件是，管的外表面被赋予非常低的粗糙度ra，小于或等于0.5μm，优选小于0.3μm。
[0091]
wo-a-2006/027436建议获得如此低的粗糙度ra。然而，根据本发明，为了进一步优化有关合金的loca表现，还需要两个其他条件：
[0092]
以绝对值计的rsk值，小于或等于1(因此为-1～ 1)，优选以绝对值计小于或等于0.75(因此为-0.75～ 0.75)；以及
[0093]
rku值，小于或等于10，优选小于9。
[0094]
本发明试图获得未观察到包括m5
framatome
合金在内的zr-nb合金管脱离的时间的显著延长。
[0095]
为此，特别是通过下文详细讨论的各种类型的最终抛光步骤获得的包壳管样品(直径为9.5mm，并且厚度为0.57mm)针对不同成分和外表面粗糙度配置进行了测试，样品。
[0096]
用于制造管的zr是通过传统方法以海绵或低hf电解晶体(在合金中低于100ppm)的形式获得的。在进行充分的冶炼以消除任何残留的氟(成品管中的f《1ppm)之后，采用传统的方法对铸锭进行改造，以获得用于压水式核反应堆的包壳管、导管或仪表管：锻造、可选的淬火、3～5道次的皮尔格式轧管(pilgering)，具有在低于α
→
α β转变温度的温度下的
中间退火步骤。除了没有系统地进行淬火外，该方法与wo-a-2006/027436中描述的方法相同，特别是在可选的酸洗和内部抛光步骤方面。
[0097]
结合图1和2和/或图3，表1示出了这些m5
framatome
合金管的8个样品的成分，使用的制造变体，以及它们的质量增益和氢含量。所有管都处于再结晶状态，并在第一次热处理前进行酸洗。
[0098]
图1和图2示出了符合wo-a-2006/027436成分要求的m5
framatome
管的参考样品的表现，其成分如下，在1000℃下的水蒸气环境中(氧化试验如上文引用的topfuel 2016中所述)：zr；1.02％的nb；200～1000ppm的fe；1000～1500ppm的o；5～35ppm的s，以及小于1ppm的f，粗糙度ra低于0.5，但在以下方面与本发明不一致：粗糙度rsk值在某些情况下为[-1.65；-1]或[ 1； 1.48]范围内，和/或粗糙度rku值在某些情况下为[10；15.55]。
[0099]
图1示出了(由于氧化)质量增益关于有关环境中停留时间的平方根的函数，并且图2示出了氢含量变化关于有关环境中停留时间的平方根的函数(注：由于停留时间的平方根在横坐标轴上示出，曲线明显与横轴代表停留时间的情况相比更平缓)。
[0100]
根据标准，参考样品在事故条件下具有良好的耐腐蚀和抗氢化物裂解能力，在大约5000秒之后发生脱离，这导致氧化(图1)和氢化物裂解(图2)的快速加速，如实验点的位置所示，这些实验点始终在表示脱离发生之前质量增益(图1)和h含量(图2)的回归线的延长线(虚线)之上。通常，如图1和图2所示，燃料护套遭受loca的持续时间为1800秒，但护套必须能够承受更长时间的暴露。
[0101]
为了简化描述，表1只示出了测试中的4个参考样品：样品1、4、5和7。
[0102]
对于表1中的所有样品，主要合金元素的标称成分都被指出。它们都含有1.0％的nb和0.02％～0.07％的fe。它们都包含小于100ppm的c和hf，以及小于1ppm的氟。所有没有提到的元素最多痕量存在。
[0103]
样品1～8的管都经过了4次轧制，具有在580℃下中间退火2小时。
[0104]
表1还示出了使用mitutoyo sv2000粗糙度测定仪对这些包壳管进行的ra、rku和rsk粗糙度测量的结果。这些粗糙度值是通过各种精加工手段获得的。测量是按照适用的标准进行的。例如，对于与包覆管相切的抛光痕迹，测量是在长度为4mm，截断为0.8mm的管发生器上进行的。每个管都进行了三次测量；这些测量的平均值和标准差都显示在表1中。
[0105]
[表1]
[0106][0107]
表1：管1～8的成分、制造变体、质量增益、氢含量和粗糙度
[0108]
管1是参考管(其rsk的绝对值过高)，其粗糙度是在用碳化硅轧辊进行抛光后测量的，碳化硅轧辊的颗粒增大(初始机械抛光)到240(最终机械抛光)。它的粗糙度ra基本上等于来自同一批次的管2(其本身在所有方面都与本发明一致)的粗糙度，该管经历了相同的抛光步骤，用碳化硅轧辊将粒度不断增大到240(初始机械抛光)，然后用精轧辊进行最终机械抛光。
[0109]
管3(与本发明一致)，来自与管1和2不同的批次，fe含量有所提高，经历了与管2相同的抛光步骤，除了初始机械抛光是用粒度增大(直到粒度大小为240)的sic条进行的，而不是用粒度增大的碳化硅轧辊进行抛光。来自同一批次的管4经历了与管3相同的抛光步骤，使用粒度增大的sic条(初始抛光)，直至粒度尺寸为240(最终机械抛光)。与管3不同的是，它没有经过精轧辊的最后抛光步骤，而且它与本发明不一致，因为它的rsk值过高。
[0110]
管5，来自铁含量更高的另一批次，没有经过轧辊或带的初始机械抛光步骤，而是用粒度越来越小的sic颗粒喷砂。它经历了最终机械抛光，用sic 240颗粒进行喷砂。来自同一批次的管6在最后还用浸有研磨膏(本实例中为胶体硅)的抛光片进行了额外抛光。管5的rku过高，而管6则与本发明一致。
[0111]
为了确认初始抛光步骤的影响，用粒度越来越大的碳化硅轧辊对来自中等铁含量的一批管材7和8进行初始抛光，在粒度为120时停止。正如预期的那样，为了获得符合本发明的粗糙度值，必须延长用精轧辊对管8进行最终抛光的时间，但这是可能的。因此，符合本发明的粗糙度值既不完全取决于初始抛光步骤，也不取决于用于最终机械抛光步骤的仪器的特性。本领域技术人员能够通过实验确定最终机械抛光步骤的条件(抛光工具的特性和使用参数，加上抛光步骤的时间)，从而获得符合本发明的粗糙度。
[0112]
管1的rsk值过高，尽管其rku值与本发明一致，并且其ra值与本发明一致并且与管
2的基本相等。管7的rsk和rku值过高，尽管它的ra与本发明一致并且等于管8的。这清楚地表明，管粗糙度的三个代表值没有强烈的相关性，最终机械抛光步骤对于获得符合本发明的精确的粗糙度配置具有特别的重要性。
[0113]
表1中的管2、3、6和8在loca测试中的表现如图3所示。为了便于比较，图3中也示出了图1和图2的样品的结果(阴影)。
[0114]
对于与样品2相同的管中的两个样品，在没有任何脱离的情况下，试验分别延长到30000和35000秒。相应的点如图3所示。
[0115]
图3还包括下面的表2中管11～19得到的结果，其中的成分和粗糙度值都有说明。这些管与表1中的管不同，其合金元素含量更高，但其成分仍符合本发明的要求。所有测试的管都包含了小于100ppm的c和hf，以及小于1ppm的氟。所有未提及的元素最多痕量存在。
[0116][0117]
表2：管11～19的成分、制造变体、质量增益、氢含量和粗糙度
[0118]
管11、13和17都经历了用最大粒度为240的sic轧辊进行的常规范围内的初始机械抛光；管14和15经历了用最大粒度为240的sic条进行的初始机械抛光；并且管12、16和19经历了初始化学抛光，而管18没有经历任何初始抛光步骤。最终抛光步骤不同，如表2所示：通过各种手段进行化学抛光或机械抛光：精轧辊、用研磨膏(胶体硅、人造金刚石、ti或zr的金属氧化物)研磨和轧辊抛光。对于管19，最终机械抛光步骤是用240粒度的sic轧辊进行抛光，其rku过高而与本发明不一致。对管17的最终化学抛光，没有进行最终机械抛光，也无法获得与本发明一致的rku值。所测试的研磨膏研磨方法是用含有合成金刚石的研磨膏对管13进行珩磨，以及用浸渍有金属氧化物(ti和zr)混合物的毡对管16进行研磨。可以使用其他的研磨膏研磨方法，例如通过研磨膏挤压进行研磨，或者不使用研磨膏，如管14的(轧辊
抛光)。管8在最终热处理后直接用精轧辊进行抛光。正如预期的那样，为了获得本发明所要求的ra、rsk和rku特性，最后用精轧辊进行机械抛光的时间必须大幅延长；因此，该方法不适合工业应用。表3的实例示出了，符合本发明的粗糙度值并不取决于初始抛光的存在或性质(机械或非机械)，最终机械抛光步骤可以通过各种方式进行。
[0119]
图3示出了，就成分和表面粗糙度而言，根据本发明制造的管在暴露于1000℃水蒸气的持续时间之前不会出现脱离，在所有情况下都显著大于现有技术中已知的类似合金的5000秒；参见图3中位于回归线上方的灰色点和黑色点，它们分别对应于图1和2的参考样品以及表2的样品17和19。特别是，质量增益(对应于腐蚀加速)和氢化物裂解梯度(氢回收超过200ppm)在10000秒后大幅延迟。在进行最终抛光步骤的各种方式之间，看不到非常明显的结果差异。
[0120]
尽管人们知道高温抗氧化性取决于表面的状态，特别是没有氟污染(例如在氟硝酸盐浴中酸洗产生的污染)和受控的粗糙度ra值，但不知道的是，如果明智地选择与峰值形状有关的并且位于阈值以下的其他粗糙度参数，即，rsk和rku，可以使管在loca情况下的氧化和氢化物裂解的动力学加速进一步推迟。
[0121]
参数rsk和rsku对应于分析用2d曲线测量法进行的粗糙度测量，即分析与平均线相比表面状态的几何差异。在3d曲线测量的情况下，可以使用等效参数ssk和sku，或者对一个或多个发生器而不是整个表面进行分析。