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Zr-4合金的热变形和加工图 被引量：14
1
作者 王蕊宁 奚正平 +2 位作者 赵永庆 戚运连 杜宇 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期808-812,共5页
在Gleeble-1500热／力模拟机上对Zr-4合金进行了热压缩试验，研究了其在温度750℃-950℃和应变速率0．005s^-1～50s^-1条件下的热变形行为。结果表明：热变形过程的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述，平均激活能为377．79kJ／mol。... 在Gleeble-1500热／力模拟机上对Zr-4合金进行了热压缩试验，研究了其在温度750℃-950℃和应变速率0．005s^-1～50s^-1条件下的热变形行为。结果表明：热变形过程的流变应力可用双曲正弦本构关系来描述，平均激活能为377．79kJ／mol。根据材料动态模型，计算并分析了Zr-4合金的加工图。利用加工图确定了热变形的流变失稳区，并且获得了试验参数范围内的热变形过程的最佳工艺参数，其热加工温度930℃～950℃，应变速率为0．05s^-1～0．8s^-1和10s^-1-30s^-1的2个区域。 展开更多
关键词 zr-4合金 流变应力 本构关系 加工图
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机械研磨处理Zr-4合金表面纳米化研究 被引量：13
2
作者 张聪惠 兰新哲 +1 位作者 赵西成 段晓鸽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期511-514,共4页
选用表面机械研磨技术(SMAT)处理密排六方结构Zr-4合金的表面,实现Zr-4表面纳米化,并利用X射线衍射(XRD)对比分析不同时间SMAT处理Zr-4合金表面平均晶粒尺寸。SMAT处理15min时Zr-4合金表面平均晶粒尺寸最小,约为20nm。利用光学显微镜(OM... 选用表面机械研磨技术(SMAT)处理密排六方结构Zr-4合金的表面,实现Zr-4表面纳米化,并利用X射线衍射(XRD)对比分析不同时间SMAT处理Zr-4合金表面平均晶粒尺寸。SMAT处理15min时Zr-4合金表面平均晶粒尺寸最小,约为20nm。利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)对其纳米化表层结构进行表征,并研究了其表面纳米化机制。 展开更多
关键词 zr-4合金 表面机械研磨 表面纳米化 位错 孪晶
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微弧氧化工艺对锆合金表面陶瓷层厚度和形貌的影响 被引量：11
3
作者 王双 郭锋 +2 位作者 刘亮 杨晓利 刘红梅 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1466-1470,共5页
在磷酸盐电解液体系中制备了Zr-4合金的微弧氧化陶瓷层,研究了正负向电压、频率及氧化时间等工艺参数对陶瓷层的厚度和表面微观形貌的影响。结果表明:综合对陶瓷层厚度和表面质量的影响因素,适宜的工艺参数为正向电压520V,负向电压160V... 在磷酸盐电解液体系中制备了Zr-4合金的微弧氧化陶瓷层,研究了正负向电压、频率及氧化时间等工艺参数对陶瓷层的厚度和表面微观形貌的影响。结果表明:综合对陶瓷层厚度和表面质量的影响因素,适宜的工艺参数为正向电压520V,负向电压160V,频率250Hz,氧化时间10min。在此条件下,可得到厚度50μm左右的表面状况较好的陶瓷层。较高的正向电压和较长的氧化时间有利于提高膜层的厚度,而高的正负向电压、低频率和长时间的氧化,容易形成带有较大孔洞的火山状突起和穹状表面,膜层出现裂纹并且崩离的趋势增大,因此锆合金的微弧氧化需要有适当的工艺参数配合。 展开更多
关键词 zr-4合金 微弧氧化 工艺参数 陶瓷层厚度 表面形貌
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Zr-4合金腐蚀初期氧化膜的显微组织研究 被引量：11
4
作者 杜晨曦 彭剑超 +1 位作者 李慧 周邦新 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期887-892,共6页
用Zr-4合金的大晶粒样品在360℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行5 h的腐蚀实验,借助SEM,EBSD和HRTEM等分析方法,研究了腐蚀初期氧化膜生长的各向异性、显微组织和氧化物结构.氧化膜的厚度因基体表面晶粒取向不同而有差异(376-45... 用Zr-4合金的大晶粒样品在360℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中进行5 h的腐蚀实验,借助SEM,EBSD和HRTEM等分析方法,研究了腐蚀初期氧化膜生长的各向异性、显微组织和氧化物结构.氧化膜的厚度因基体表面晶粒取向不同而有差异(376-455nm),在基面(0001)和棱柱面(01(?)0)附近晶面上生长的氧化膜最厚;氧化膜由单斜、立方和四方结构的氧化物组成;氧化膜的结构和晶粒取向分布也随基体晶粒取向不同而存在差异,在(0001)附近晶面上生成的氧化膜中氧化物结构种类较多、晶粒取向差别较大,这种氧化膜的显微组织在腐蚀过程中可促使氧化膜更快生长. 展开更多
关键词 zr-4合金 腐蚀 氧化膜 各向异性 显微组织
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β相水淬对Zr-4合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性能的影响 被引量：11
5
作者 沈月锋 姚美意 +3 位作者 张欣 李强 周邦新 赵文金 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期899-904,共6页
采用β相水淬处理后再经480-600℃保温2-200 h的工艺,研究了β相水淬对Zr-4合金在360℃/18.6 MPa和0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀行为的影响;用TEM和HRSEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌.结果表明:β相水淬时控制合适的冷却速... 采用β相水淬处理后再经480-600℃保温2-200 h的工艺,研究了β相水淬对Zr-4合金在360℃/18.6 MPa和0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀行为的影响;用TEM和HRSEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌.结果表明:β相水淬时控制合适的冷却速率,避免残留β-Zr的生成,提高固溶在α-Zr基体中Fe和Cr含量,Zr-4合金也可获得与Zr-Sn-Nb合金一样优良的耐腐蚀性能.但当β相水淬速率过快时,由于残留β-Zr的存在使Zr-4合金的耐腐蚀性能降低;而随后进行480-600℃退火处理,随着退火温度的升高和退火时间的延长,β相水淬快冷样品的耐腐蚀性能得到明显改善,这主要与残留β-Zr的分解有关. 展开更多
关键词 zr-4合金 耐腐蚀性能 p相水淬
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Ge含量对Zr-4合金在LiOH水溶液中耐腐蚀性能的影响 被引量：11
6
作者 张金龙 谢兴飞 +3 位作者 姚美意 周邦新 彭剑超 李强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1542-1548,共7页
采用堆外高压釜腐蚀试验研究添加0.1%Ge和0.5%Ge(质量分数)对Zr-4合金在360℃、0.01 mol/L LiOH水溶液中耐腐蚀性能的影响,用TEM和EDS研究合金的显微组织和第二相成分。结果表明:与Zr-4合金相比,添加Ge后合金的耐腐蚀性能显著提高,但随... 采用堆外高压釜腐蚀试验研究添加0.1%Ge和0.5%Ge(质量分数)对Zr-4合金在360℃、0.01 mol/L LiOH水溶液中耐腐蚀性能的影响,用TEM和EDS研究合金的显微组织和第二相成分。结果表明:与Zr-4合金相比,添加Ge后合金的耐腐蚀性能显著提高,但随着Ge添加量的增加,对耐腐蚀性能的提高作用减弱。当Ge含量为0.1%时,析出密排六方结构的Zr(Fe,Cr)2和Zr(Fe,Cr,Ge)2型第二相;当Ge含量达到0.5%时,还会析出Zr-Sn-Fe-Cr-Ge和尺寸较大的四方结构Zr3Ge型第二相,添加Ge会使α-Zr基体中固溶的Sn含量降低。固溶在α-Zr中的Ge和尺寸较小的Zr(Fe,Cr)2、Zr(Fe,Cr,Ge)2型第二相可以提高Zr-4+xGe合金的耐腐蚀性能;析出Zr-Sn-Fe-Cr-Ge和尺寸较大的Zr3Ge第二相后会对耐腐蚀性能产生不利的影响。 展开更多
关键词 zr-4合金 Ge 耐腐蚀性能 显微组织
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锆合金表面TiAlN和TiAlSiN涂层微观形貌和性能的研究 被引量：9
7
作者 周军 樊湘芳 +2 位作者 丰振东 胡汝骞 李怀林 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2017年第6期66-70,共5页
对Zr-4合金表面分别进行多弧离子镀TiAlSiN涂层和TiAlN涂层。利用扫描电镜对涂层进行表面微观形貌观察;利用ImageJ对涂层大颗粒分布进行统计和分析;利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析;利用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测;利用高... 对Zr-4合金表面分别进行多弧离子镀TiAlSiN涂层和TiAlN涂层。利用扫描电镜对涂层进行表面微观形貌观察;利用ImageJ对涂层大颗粒分布进行统计和分析;利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析;利用自动划痕仪对涂层的力学性能进行检测;利用高温热处理炉对涂层试样进行800℃高温抗氧化实验。结果表明:TiAlSiN涂层表面的大颗粒数较TiAlN涂层的少。TiAlSiN涂层中除了与TiAlN涂层共同拥有的Ti_2N、Ti_3AlN物相外,还生成了AlN物相和非晶相Si_3N_4。由于Si元素的加入引起残余应力,TiAlSiN涂层的膜基结合力低于TiAlN涂层。TiAlSiN涂层试样的氧化增重远低于TiAlN涂层的氧化增重。 展开更多
关键词 zr-4合金 TiAlSiN涂层 TIALN涂层 多弧离子镀 高温抗氧化性能 膜基结合力
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Zr-4合金应力松弛过程中的热激活变形与动态应变时效 被引量：6
8
作者 谭军 李聪 +4 位作者 孙超 应诗浩 连姗姗 阚细武 冯可芹 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期173-177,共5页
采用应力松弛实验研究了Zr-4合金的热激活变形与动态应变时效现象.结果表明,合金在应力松弛过程中的塑性变形速率随松弛时间的增加而减小,塑性变形速率和松弛结束时的应力降低比率在623 K附近都会出现最小值.对位错运动的激活体积分析发... 采用应力松弛实验研究了Zr-4合金的热激活变形与动态应变时效现象.结果表明,合金在应力松弛过程中的塑性变形速率随松弛时间的增加而减小,塑性变形速率和松弛结束时的应力降低比率在623 K附近都会出现最小值.对位错运动的激活体积分析发现,锆合金中位错运动的速率控制机制是位错克服溶质原子的障碍,动态应变时效会导致位错运动的激活体积增大, 623 K附近动态应变时效最为显著,位错密度会对合金的动态应变时效产生影响. 展开更多
关键词 zr-4合金 应力松弛 热激活变形 动态应变时效
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Zr-Sn-Nb合金的高温-蒸汽氧化行为
9
作者 陈尧 余红星 +4 位作者 杨忠波 张林 张坤 岳慧芳 邬周志 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期128-132,共5页
对Zr-Sn-Nb合金和Zr-4合金包壳管进行了600~1200℃高温蒸汽氧化试验,对比研究了不同温度、不同时间的氧化动力学及其对显微组织、氧化膜厚度的影响。结果表明:Zr-Sn-Nb合金和Zr-4合金在高温蒸汽中的氧化规律基本一致,氧化速率主要与温... 对Zr-Sn-Nb合金和Zr-4合金包壳管进行了600~1200℃高温蒸汽氧化试验,对比研究了不同温度、不同时间的氧化动力学及其对显微组织、氧化膜厚度的影响。结果表明:Zr-Sn-Nb合金和Zr-4合金在高温蒸汽中的氧化规律基本一致,氧化速率主要与温度有关。经950~1200℃蒸汽氧化5000 s后,Zr-4合金的氧化增量明显高于Zr-Sn-Nb合金。氧化温度较低时,合金基体均为单一的α相,随着氧化温度的升高,基体中形成脆性的α-Zr(O)相,经1050℃蒸汽氧化2500 s后,Zr-Sn-Nb合金中生成的脆性α-Zr(O)相明显少于Zr-4合金。经较高温度氧化后,Zr-Sn-Nb合金氧化膜依然致密而完整,而Zr-4合金氧化膜开始出现疏松和孔洞。在950~1200℃高温蒸汽中,Zr-Sn-Nb合金展现出了更好的抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 zr-Sn-Nb合金 zr-4合金 高温蒸汽氧化 动力学曲线 氧化膜 显微组织
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Zr-4合金小试样高温疲劳行为研究 被引量：6
10
作者 叶裕明 蔡力勋 李聪 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期37-42,共6页
基于Zr-4合金漏斗薄片小试样,完成了室温和400℃高温下的等幅横向应变循环与应变疲劳试验。根据弹塑性有限元分析,建立了基于局部应变等效的应变换算方法,并结合实验结果,得到了估算Zr-4合金应变疲劳寿命的Manson-Coffin模型。结果表明... 基于Zr-4合金漏斗薄片小试样,完成了室温和400℃高温下的等幅横向应变循环与应变疲劳试验。根据弹塑性有限元分析,建立了基于局部应变等效的应变换算方法,并结合实验结果,得到了估算Zr-4合金应变疲劳寿命的Manson-Coffin模型。结果表明:低应变幅下,Zr-4合金表现出循环软化特征;高应变幅下,Zr-4合金表现出循环强化特征。高温严重降低了低应变幅下Zr-4合金的疲劳寿命,随着应变幅增加,温度影响趋弱。分析表明,基于传统应变转换公式的M-C模型用于估算疲劳寿命偏于保守。 展开更多
关键词 zr-4合金 小试样 应变疲劳 有限元分析 寿命估算
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Zr-4合金常规力学行为研究与低周疲劳断口分析 被引量：3
11
作者 范宣华 蔡力勋 +1 位作者 胡绍全 李聪 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期37-40,共4页
对Zr-4合金开展了常温与400℃高温下的常规力学行为研究,获得了两种温度下材料的单调R-O(Ramberg-Osgood)本构模型。通过测定不同温度下的弹性模量和泊松比,得到了它们随温度的变化关系。同时对Zr-4合金热膨胀系数进行了测定。对常温与... 对Zr-4合金开展了常温与400℃高温下的常规力学行为研究,获得了两种温度下材料的单调R-O(Ramberg-Osgood)本构模型。通过测定不同温度下的弹性模量和泊松比,得到了它们随温度的变化关系。同时对Zr-4合金热膨胀系数进行了测定。对常温与400℃高温下低周疲劳试样进行了扫描电镜观察和断口分析,结果发现Zr-4合金低周疲劳断裂以穿晶断裂为主并伴随有疲劳辉纹和二次裂纹出现。 展开更多
关键词 zr-4合金 力学行为 R-O本构模型 断口分析 高温
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不同电解液体系中锆合金微弧氧化陶瓷层组织结构和耐磨性能 被引量：6
12
作者 王双 郭锋 +2 位作者 白海瑞 严慧 刘佳佳 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期739-742,共4页
采用磷酸盐和硅酸盐体系的电解液分别对锆-4合金进行微弧氧化,对比分析不同体系的电解液中所制备陶瓷层的组织形貌、相结构及耐磨性能。结果表明:在磷酸盐体系电解液中形成的陶瓷层,其致密层厚度约占总膜层的2/3,高于硅酸盐体系的相应值... 采用磷酸盐和硅酸盐体系的电解液分别对锆-4合金进行微弧氧化,对比分析不同体系的电解液中所制备陶瓷层的组织形貌、相结构及耐磨性能。结果表明:在磷酸盐体系电解液中形成的陶瓷层,其致密层厚度约占总膜层的2/3,高于硅酸盐体系的相应值;陶瓷层表面呈典型火山状,比硅酸盐体系的陶瓷层粗糙,但孔洞数量少,内部组织也比硅酸盐体系的陶瓷层致密;两体系电解液中形成的陶瓷层的组成相均主要为t-ZrO2和m-ZrO2,但磷酸盐体系下陶瓷层中m-ZrO2相的质量分数明显要高,而硅酸盐体系中陶瓷层的外侧可能形成硅酸锆。锆合金经微弧氧化处理后,耐磨性能大幅提高,磷酸盐体系中陶瓷层的耐磨性能在总体上优于硅酸盐体系中的陶瓷层。 展开更多
关键词 zr-4合金 微弧氧化 电解液 组织结构 耐磨性
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温度对不同运行工况下Zr-4锆合金微动磨损行为的影响 被引量：2
13
作者 方婧婷 彭金方 +4 位作者 唐攀 江君垚 申长慧 李坤 朱旻昊 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期56-64,共9页
采用高温微动磨损试验机对Zr-4合金管进行切向微动磨损试验,通过改变法向载荷研究了试验温度(25,100,200,325℃)对不同运行工况(完全滑移区和部分滑移区)下微动磨损行为的影响。结果表明:在相同试验温度下完全滑移区的摩擦因数高于部分... 采用高温微动磨损试验机对Zr-4合金管进行切向微动磨损试验,通过改变法向载荷研究了试验温度(25,100,200,325℃)对不同运行工况(完全滑移区和部分滑移区)下微动磨损行为的影响。结果表明:在相同试验温度下完全滑移区的摩擦因数高于部分滑移区,不同运行工况下200,325℃时的摩擦因数更早达到稳定状态。在完全滑移区,合金的磨损机制包括磨粒磨损、氧化磨损和剥层,温度的升高对合金微动磨损程度的影响较大,325℃时的微动磨损程度最大;而在部分滑移区,磨损机制包括剥层、黏着磨损和氧化磨损,试验温度的升高对微动磨损程度的影响很小。在相同试验温度下,部分滑移区的微动磨损量远低于完全滑移区;试验温度的升高对完全滑移区微动磨损量的影响较明显,而对部分滑移区的影响不大。 展开更多
关键词 zr-4合金 高温 微动磨损 运行工况 磨损机制
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Zr-4合金疲劳裂纹扩展试验及仿真研究
14
作者 董云桥 甘旭文 舒凌宏 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期18-24,共7页
为了准确获得Zr-4合金的疲劳裂纹扩展参数及剩余疲劳寿命,进行了3组紧凑拉伸试验(CT),用Paris公式表征裂纹扩展速率。基于Franc3d和Abaqus的联合仿真验证试验数据的有效性。在确保了扩展参数准确的基础上,探讨了裂纹融合间距对Zr-4合金... 为了准确获得Zr-4合金的疲劳裂纹扩展参数及剩余疲劳寿命,进行了3组紧凑拉伸试验(CT),用Paris公式表征裂纹扩展速率。基于Franc3d和Abaqus的联合仿真验证试验数据的有效性。在确保了扩展参数准确的基础上,探讨了裂纹融合间距对Zr-4合金包壳管剩余疲劳寿命的影响。结果表明:CT试验裂纹扩展路径与联合仿真获得的裂纹路径一致,且模拟结果和理论结果的最大偏差为6.7%,得到裂纹扩展参数C=1.376×10^(10)、m=2.3787;两裂纹半径相同时,间距变化对剩余疲劳寿命无影响,裂纹融合时中间部分的应力强度因子出现较大突变,且大于两侧的应力强度因子。 展开更多
关键词 zr-4合金 疲劳裂纹扩展 联合仿真 剩余寿命预测 应力强度因子
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Cr涂层对Zr-4合金蠕变行为的影响
15
作者 左鼎 杜沛南 +5 位作者 罗威 陈寰 王昱 韦天国 张瑞谦 刘会群 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1533-1546,共14页
报道化学气相沉积Cr涂层对Zr-4合金蠕变性能的影响以及Cr涂层在服役温度下的热稳定性。利用扫描电镜、电子探针显微分析和电子背散射衍射研究样品的显微组织。结果表明:样品Zr-4基体中晶粒呈等轴状,存在明显的<0001>//ND织构。蠕... 报道化学气相沉积Cr涂层对Zr-4合金蠕变性能的影响以及Cr涂层在服役温度下的热稳定性。利用扫描电镜、电子探针显微分析和电子背散射衍射研究样品的显微组织。结果表明:样品Zr-4基体中晶粒呈等轴状,存在明显的<0001>//ND织构。蠕变后涂层样品的Zr-4合金基体中亚晶界数量明显低于无涂层样品Zr-4合金基体中亚晶界数量,表明Cr涂层显著降低了Zr-4合金基体在蠕变过程中承载的应力,提高了合金的抗蠕变性能。Cr涂层在长时间扩散实验中保持高稳定性。涂层在高蠕变应力下(350℃时不小于157 MPa,400℃时不小于137 MPa)出现裂纹。系统总结蠕变断裂的数据,得到了关于稳态蠕变速率与蠕变断裂时间的Monkman-Grant关系式。 展开更多
关键词 zr-4合金 Cr涂层 蠕变行为 显微组织 热稳定性
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采用Nb中间层扩散连接Zr-4合金接头界面组织与性能
16
作者 王瑞萍 肖宗林 +3 位作者 杨旭 王泽明 王颖 杨振文 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期33-40,共8页
为提高Zr-4合金扩散焊接头强度,降低有效连接温度,采用不同厚度的Nb中间层在760℃/30 min/7 MPa条件下扩散连接Zr-4合金,分析了Nb中间层的加入及其厚度对接头界面组织和性能的影响.结果表明,在扩散连接过程中,界面处Zr和Nb原子相互扩散... 为提高Zr-4合金扩散焊接头强度,降低有效连接温度,采用不同厚度的Nb中间层在760℃/30 min/7 MPa条件下扩散连接Zr-4合金,分析了Nb中间层的加入及其厚度对接头界面组织和性能的影响.结果表明,在扩散连接过程中,界面处Zr和Nb原子相互扩散形成由(Zr,Nb)固溶体构成的扩散层,且扩散层厚度随着中间层厚度的增加基本不变,靠近Nb侧的扩散层中观察到Zr(Cr,Fe)_(2)和Zr(Fe,Nb)_(2)第二相的生成.在760℃条件下,Zr-4合金直接扩散焊接头抗拉强度仅为75MPa,存在大量未连接区域,添加Nb中间层可显著提高界面结合率,接头抗拉强度达到450 MPa,接头抗拉强度和断后伸长率随着Nb中间层厚度的增加稍有下降,在添加20μm中间层时最大,分别为450 MPa和13.1%,且断裂位置由Zr-4合金基体(20μm)转变为界面扩散层(50μm和80μm).Zr-4合金扩散焊接头在经历400℃,10.3 MPa的过热蒸气腐蚀后,扩散层发生明显腐蚀现象,腐蚀深度最大达到108.39μm,接头抗拉强度和断后伸长率下降至415 MPa和5.1%,断裂位置在连接界面处,断口中发现Zr(Fe,Nb)_(2)相. 展开更多
关键词 扩散焊 zr-4合金 Nb中间层 腐蚀性能
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加工工艺对Zr-4合金管材腐蚀性能影响
17
作者 徐文征 罗倩倩 +1 位作者 李小影 高博 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期760-764,共5页
采用Zr-4合金Φ63.5 mm×10.92 mm管坯,在不同轧制工艺下,即不同轧制Q值和累积退火参数下制备管材,对比了管材耐疖状腐蚀性能和长期耐均匀腐蚀性能,结果表明:累积退火参数在0.96×10^(-18)~1.17×10^(-18) h时,第二相颗粒... 采用Zr-4合金Φ63.5 mm×10.92 mm管坯,在不同轧制工艺下,即不同轧制Q值和累积退火参数下制备管材,对比了管材耐疖状腐蚀性能和长期耐均匀腐蚀性能,结果表明:累积退火参数在0.96×10^(-18)~1.17×10^(-18) h时,第二相颗粒尺寸在70~90 nm的范围内,第二相颗粒尺寸随着累积退火参数降低而减小,可在一定程度上改善Zr-4合金管材耐疖状腐蚀性能;轧制中间道次Q值从0.687提升至1.0以上时,管材径向织构因子增大,耐疖状腐蚀性能显著提升;在上述工艺参数范围内,管材长期耐均匀腐蚀性能无明显变化。 展开更多
关键词 zr-4合金 腐蚀性能 Q值 显微组织
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Fe+Cr及Si含量对Zr-4合金耐腐蚀性能的影响
18
作者 岳慧芳 庞华 +4 位作者 高博 高士鑫 罗倩倩 赵艳丽 蒋有荣 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期146-153,共8页
为了优化国产Zr-4合金的耐腐蚀性能,在420℃、10.3 MPa的高温高压水蒸气加速腐蚀条件下,研究了合金元素Fe+Cr以及杂质元素Si对国产Zr-4合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:在美国材料实验学会(ASTM)规定的Fe+Cr含量范围内(0.28 wt%~0.37 wt... 为了优化国产Zr-4合金的耐腐蚀性能,在420℃、10.3 MPa的高温高压水蒸气加速腐蚀条件下,研究了合金元素Fe+Cr以及杂质元素Si对国产Zr-4合金耐腐蚀性能的影响。结果表明:在美国材料实验学会(ASTM)规定的Fe+Cr含量范围内(0.28 wt%~0.37 wt%,wt%表示质量分数),Fe+Cr含量越高,析出的第二相数目越多、尺寸越大,越有利于材料耐腐蚀性能提升。在420℃水蒸气中腐蚀126 d后,当Fe+Cr含量从0.28 wt%增加到0.37 wt%时,Zr-4合金的腐蚀增重降低约30%。Zr-4合金在1100℃淬火时,当Si含量低至10 mg/kg时,形成粗大的平行板条结构;而增加Si含量到100 mg/kg后,析出的细小Zr_(3)Si为α相提供形核位置,使得组织中出现网篮结构和细小的平行板条结构。网篮结构能促使组织中第二相分布更均匀弥散,因此,高Si含量的Zr-4合金表现出更优良的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 zr-4合金 Fe+Cr含量 SI含量 耐腐蚀性能
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Zr-4合金高温水蒸气氧化行为研究 被引量：2
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作者 王艳丽 唐德文 +3 位作者 张林 杨晨 蒋睿 雷明 《江西冶金》 2023年第4期281-289,共9页
Zr-4合金主要用于制备核反应堆燃料组件中的包壳管和定位隔架。锆(Zr)合金长期服役于高温环境中,表面会发生腐蚀,影响包壳管的安全性能。在高温水蒸气环境中进行氧化腐蚀试验,在不同温度下,拟合Zr-4合金的氧化动力学曲线、研究宏观形貌... Zr-4合金主要用于制备核反应堆燃料组件中的包壳管和定位隔架。锆(Zr)合金长期服役于高温环境中,表面会发生腐蚀,影响包壳管的安全性能。在高温水蒸气环境中进行氧化腐蚀试验,在不同温度下,拟合Zr-4合金的氧化动力学曲线、研究宏观形貌和微观组织的演变规律。结果表明,随着氧化温度升高,氧化速率增大,在2500 s时出现转折。当温度为1000~1050℃时,Zr-4合金氧化动力学的增重曲线服从直线规律;当温度为1050~1250℃时,曲线服从抛物线规律。Zr-4合金在高温水蒸气环境下,氧化层厚度随着氧化温度的升高而增加,当氧化时间为2500 s时,氧化层厚度由94.78μm增至121.19μm;氧化温度越高、时间越长,ZrO2层裂纹和孔洞越明显,Zr-4合金腐蚀越严重;当温度为1250℃时、氧化时间为5000 s时,Zr-4合金已经失效。 展开更多
关键词 zr-4合金 高温水蒸气氧化 动力学 微观组织
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Zr1Nb/Zr-4焊缝与Zr1Nb/Zr1Nb焊缝的力学性能和耐腐蚀性能对比研究
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作者 钟多军 陈耀 何君 《热加工工艺》 北大核心 2023年第23期50-54,共5页
分别采用Zr-4和Zr1Nb两种合金作为Zr1Nb包壳的端塞材料,用钨极气体保护焊对包壳和端塞进行焊接。用常温爆破和显微硬度测试方法对比研究了两种焊缝的力学性能,用360℃均匀水腐蚀和400℃高温蒸汽腐蚀对比研究了两种焊缝的耐腐蚀性能。结... 分别采用Zr-4和Zr1Nb两种合金作为Zr1Nb包壳的端塞材料,用钨极气体保护焊对包壳和端塞进行焊接。用常温爆破和显微硬度测试方法对比研究了两种焊缝的力学性能,用360℃均匀水腐蚀和400℃高温蒸汽腐蚀对比研究了两种焊缝的耐腐蚀性能。结果表明:两种焊缝的力学性能相当,Zr1Nb/Zr-4焊缝的耐腐蚀性能优于Zr1Nb/Zr1Nb焊缝的耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 zr1Nb合金 zr-4合金 焊缝 力学性能 耐腐蚀性能
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