锆合金中的疖状腐蚀问题 被引量：27

1

作者 周邦新 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1993年第1期51-58,7,共8页

本文归纳了研究疖状腐蚀方面的一些重要结果,从疖状腐蚀的形貌、影响因素、形成前后氧化膜的组织结构,以及成核长大等方面讨论了它的形成机理,并指出了如何阻止疖状腐蚀产生的一些措施。

关键词 锆合金 疖状 腐蚀 堆芯结构材料

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Zr-Sn-Nb合金耐疖状腐蚀性能的研究 被引量：22

2

作者 周邦新 姚美意 +3 位作者 李强 夏爽 刘文庆 褚于良 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1317-1321,共5页

把N18(NZ2)锆合金样品经过多种不同的热处理后,用高压釜在500℃,10.3MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验,研究了它们的耐疖状腐蚀性能。结果表明:无论是将样品加热到β相,α+β双相还是α相后,快冷还是缓冷,它们经过1100h腐蚀后都没有出现疖状... 把N18(NZ2)锆合金样品经过多种不同的热处理后,用高压釜在500℃,10.3MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验,研究了它们的耐疖状腐蚀性能。结果表明:无论是将样品加热到β相,α+β双相还是α相后,快冷还是缓冷,它们经过1100h腐蚀后都没有出现疖状腐蚀。说明在Zr-Sn合金中再添加合金元素Nb后,对疖状腐蚀产生了"免疫性"。样品在500℃过热蒸汽中的腐蚀增重动力学曲线仍可分为两个阶段,转折发生在氧化膜厚度大约为3μm时。 展开更多

关键词 锆合金 疖状腐蚀 耐腐蚀性 显微组织

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添加Nb对Zr-4合金在500℃过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响 被引量：21

3

作者 姚美意 李士炉 +4 位作者 张欣 彭剑超 周邦新 赵旭山 沈剑韵 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期865-871,共7页

用高压釜腐蚀实验研究了在Zr-4合金成分基础上添加0.1%-0.3%(质量分数)Nb的合金在500℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌,结果表明.合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀500 h均未出... 用高压釜腐蚀实验研究了在Zr-4合金成分基础上添加0.1%-0.3%(质量分数)Nb的合金在500℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜断口形貌,结果表明.合金在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀500 h均未出现疖状腐蚀.完全抑制了疖状腐蚀的产生,这与Nb在αZr中的固溶量较大有关.固溶在αZr中的Nb能抑制疖状腐蚀斑的形核,提高耐疖状腐蚀性能;合金耐均匀腐蚀性能随着Nb含量的增加而降低,这与Nb的添加降低了固溶在α-Zr中的(Fe+Cr)含量有关,也与Zr(Fe,Cr.Nb)_2第二相的析出有关.这2种因素都会加快氧化膜显微组织在腐蚀过程中的演化,促进孔隙和微裂纹的形成. 展开更多

关键词 锆合金 NB 疖状腐蚀 显微组织

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锆合金疖状腐蚀研究综述 被引量：17

4

作者 薛祥义 白新德 +2 位作者 田振业 周青山 刘建章 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期902-906,共5页

疖状腐蚀是沸水堆中锆合金表面经常发生的1种局部腐蚀现象,它的产生直接影响包壳管的使用寿命和反应堆的安全性。为了全面认识疖状腐蚀的发生、发展及其控制因素,本文总结了国内外疖状腐蚀研究方面的一些主要成果,介绍了疖状腐蚀斑的形... 疖状腐蚀是沸水堆中锆合金表面经常发生的1种局部腐蚀现象,它的产生直接影响包壳管的使用寿命和反应堆的安全性。为了全面认识疖状腐蚀的发生、发展及其控制因素,本文总结了国内外疖状腐蚀研究方面的一些主要成果,介绍了疖状腐蚀斑的形貌、形成机理以及影响因素。在形成机制方面,目前主要有KUWAE的氢积聚模型和周邦新的形核长大模型。在疖状腐蚀的影响因素方面,认为主要有表面影响、热处理影响、合金成分影响、第二相影响、辐照影响等。最后指出了提高材料抗疖状腐蚀性能的工艺措施:提高Fe+Cr含量、降低Sn含量、尽量减少淬火后的退火次数和退火温度、降低锆合金制品的表面粗糙度可以有效提高锆合金的抗疖状腐蚀能力,最根本的措施还是使用含铌新锆合金。 展开更多

关键词 锆合金 疖状腐蚀 辐照 微观组织 反应堆

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8^#新锆合金的组织与耐蚀性能的研究 被引量：11

5

作者 朱梅生 刘建章 +1 位作者 李中奎 宋启忠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1996年第4期34-38,共5页

研究了８＃新锆合金的组织与耐蚀性能。在高压釜中进行了３６０，４００℃和５００℃的腐蚀试验。腐蚀结果表明，８＃合金的抗均匀腐蚀性能和抗疖状腐蚀性能均优于Ｚｒ－４合金。在４００℃、１０．３ＭＰａ水蒸汽中腐蚀１６８天时，８... 研究了８＃新锆合金的组织与耐蚀性能。在高压釜中进行了３６０，４００℃和５００℃的腐蚀试验。腐蚀结果表明，８＃合金的抗均匀腐蚀性能和抗疖状腐蚀性能均优于Ｚｒ－４合金。在４００℃、１０．３ＭＰａ水蒸汽中腐蚀１６８天时，８＃合金的增重为Ｚｒ－４合金的８０％左右。５００℃腐蚀２００ｈ后，８＃合金仍未出现疖状腐蚀。ＴＥＭ观察表明，α－Ｚｒ晶内及晶界上存在着许多Ｚｒ（ＦｅＣｒ）２的第二相粒子。 展开更多

关键词 耐蚀性 锆合金 组织 腐蚀

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预生氧化膜处理对锆4包壳疖状腐蚀的影响 被引量：13

6

作者 赵文金 苗志 +2 位作者 蒋有荣 蒋宏曼 周邦新 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期150-153,共4页

研究了预生氧化膜处理对不同工艺生产的锆 4合金试样抗疖状腐蚀的影响。预生膜能起到延缓疖状腐蚀的作用 ,但不能阻止疗状腐蚀产生。对改进工艺的试样抗疖状腐蚀的原因进行了讨论。

关键词 预生氧化膜处理 疖状腐蚀 锆合金

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微量Nb的添加对Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的影响 被引量：12

7

作者 姚美意 周邦新 +2 位作者 李强 夏爽 刘文庆 《上海金属》 CAS 2008年第6期1-3,共3页

采用500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀的方法,研究了添加微量合金元素Nb对Zr-4合金疖状腐蚀行为的影响。结果表明:添加0.05%Nb后就可以观察到改善Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的作用,提高到0.1%后可进一步改善Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能,但还不... 采用500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀的方法,研究了添加微量合金元素Nb对Zr-4合金疖状腐蚀行为的影响。结果表明:添加0.05%Nb后就可以观察到改善Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的作用,提高到0.1%后可进一步改善Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能,但还不能完全抑制Zr-4合金的疖状腐蚀现象。 展开更多

关键词 ZR-4合金 疖状腐蚀 微量Nb添加

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Zr-4合金薄板的织构与耐疖状腐蚀性能的关系 被引量：10

8

作者 周邦新 姚美意 +2 位作者 李强 夏爽 刘文庆 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期441-445,共5页

采用500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀的方法,研究热处理及织构取向对Zr-4合金薄板耐疖状腐蚀性能的影响.样品在820℃-1 h加热快冷后,晶粒发生长大,得到了集中的(0001)[11 20]和(0001)[10 10]织构,这时耐腐蚀性能比较好的(0001)面基本平行... 采用500℃/10.3 MPa过热蒸汽中腐蚀的方法,研究热处理及织构取向对Zr-4合金薄板耐疖状腐蚀性能的影响.样品在820℃-1 h加热快冷后,晶粒发生长大,得到了集中的(0001)[11 20]和(0001)[10 10]织构,这时耐腐蚀性能比较好的(0001)面基本平行于轧面,而样品四周的侧面是耐腐蚀性能较差的(11 20)和(10 10)面.样品经过这样热处理后,增加了Fe和Cr合金元素在α-Zr中的过饱和固溶含量,提高了样品轧面的耐疖状腐蚀性能,但是样品的侧面上仍然会出现疖状腐蚀现象.耐疖状腐蚀性能的好坏与织构的晶体取向有关,只有当样品在1 000℃β相加热快冷,使Fe和Cr合金元素在α-Zr中的过饱和固溶含量进一步得到提高后,才能完全抑制疖状腐蚀现象. 展开更多

关键词 Zr4合金 疖状腐蚀 织构 热处理

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激光表面处理对Zr－4合金板材疖状腐蚀的影响 被引量：9

9

作者 赵雅琳 刘建章 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1996年第4期44-46,共3页

研究了几种激光表面处理工艺对不同状态的Ｚｒ－４合金板材泡疖腐蚀的影响。实验结果表明：激光表面处理可以显著提高Ｚｒ－４合金抗疖状腐蚀性能；激光表面处理前Ｚｒ－４合金板材的状态（消除应力退火态、再结晶退火态。

关键词 疖状腐蚀 激光 表面处理 锆合金

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304NG在超临界水中的腐蚀增重随温度的异常关系 被引量：6

10

作者 鲍一晨 张乐福 +2 位作者 朱发文 唐睿 乔培鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1093-1098,共6页

研究了奥氏体不锈钢304NG在550、600和650℃超临界水环境下的腐蚀行为。采用扫描显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪分析了氧化膜的腐蚀形貌、组织结构和成分分布。实验结果表明,试样在3种不同温度下经1000h腐蚀实验后的增重均符合幂函... 研究了奥氏体不锈钢304NG在550、600和650℃超临界水环境下的腐蚀行为。采用扫描显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪分析了氧化膜的腐蚀形貌、组织结构和成分分布。实验结果表明,试样在3种不同温度下经1000h腐蚀实验后的增重均符合幂函数规律,但650℃时的腐蚀增重与600℃时的相比大幅下降,其主要原因为在较高温时,Cr的扩散速度快,试样表面氧化膜能够维持保护性从而使疖状腐蚀分布数量减少所致。 展开更多

关键词 304NG不锈钢 超临界水 氧化膜 疖状腐蚀

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表面状态对Zr-4合金抗疖状腐蚀性能的影响 被引量：6

11

作者 李中奎 周廉 +3 位作者 李佩志 张建军 薛祥义 宋启忠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期380-382,共3页

对不同表面状态的Zr－4管材在500℃，10．3MPa下的过热蒸汽中进行了腐蚀试验。实验证明：表面处理状态对合金抗疖状腐蚀性能有较大影响。经酸洗后可提高抗疖状腐蚀性能，预生氧化膜处理可起到延缓疖状腐蚀的作用。结果表明，酸洗后预膜... 对不同表面状态的Zr－4管材在500℃，10．3MPa下的过热蒸汽中进行了腐蚀试验。实验证明：表面处理状态对合金抗疖状腐蚀性能有较大影响。经酸洗后可提高抗疖状腐蚀性能，预生氧化膜处理可起到延缓疖状腐蚀的作用。结果表明，酸洗后预膜处理的表面有最好的抗疖状腐蚀性能。 展开更多

关键词 表面处理 疖状腐蚀 锆合金 核反应堆

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Zr-4合金氧化膜显微组织与疖状腐蚀机制研究 被引量：5

12

作者 李强 杨艳平 +3 位作者 黄昌军 徐龙 梁雪 彭剑超 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1814-1819,共6页

经过不同热处理后的几种Zr-4合金样品,在550℃/25 MPa超临界水中腐蚀时都不同程度地发生了疖状腐蚀。用扫描电镜研究了氧化膜的显微组织。提出Zr-4合金发生疖状腐蚀的机制:Zr-4合金腐蚀生成的部分氧化膜具有微孔和微裂纹少、比较致密的... 经过不同热处理后的几种Zr-4合金样品,在550℃/25 MPa超临界水中腐蚀时都不同程度地发生了疖状腐蚀。用扫描电镜研究了氧化膜的显微组织。提出Zr-4合金发生疖状腐蚀的机制:Zr-4合金腐蚀生成的部分氧化膜具有微孔和微裂纹少、比较致密的特性,生长到一定程度后,在应力作用下,局部薄弱区发生平行于O/M界面的开裂并不断扩大,造成表层氧化膜破裂,腐蚀介质水进入裂纹中,形成有效的供氧源,使局部腐蚀加速,发生不均匀腐蚀,这种不均匀腐蚀在适当条件下发展成疖状腐蚀。氧化膜局部产生了可向O/M界面提供充足氧的直接供氧源,是引发锆合金产生疖状腐蚀的最密切因素。所有与发生疖状腐蚀有关的其它因素,如合金元素、第二相的大小和分布、氧化膜生长各向异性等,都是通过对氧化膜相关性质的影响而发生作用。 展开更多

关键词 ZR-4合金 疖状腐蚀 氧化膜 显微组织

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Zr-4合金疖状腐蚀与晶粒取向的关系 被引量：5

13

作者 陈传明 周邦新 +4 位作者 徐龙 苟少秋 黄娇 张金龙 姚美意 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3213-3217,共5页

Zr-4大晶粒样品在高压釜中经过500℃/10.3 MPa过热蒸气腐蚀,研究了不同晶粒表面上氧化膜厚度与晶粒取向的关系。结果表明:样品腐蚀时氧化膜的生长表现出明显的各向异性特征,晶粒表面取向在(10■0)和(11■0)之间时,氧化膜生长速率最快,腐... Zr-4大晶粒样品在高压釜中经过500℃/10.3 MPa过热蒸气腐蚀,研究了不同晶粒表面上氧化膜厚度与晶粒取向的关系。结果表明:样品腐蚀时氧化膜的生长表现出明显的各向异性特征,晶粒表面取向在(10■0)和(11■0)之间时,氧化膜生长速率最快,腐蚀3 h后最先出现疖状腐蚀斑,当腐蚀时间延长至30 h时,晶粒表面的极点在反极图中间位置的那些晶粒表面上也逐渐产生疖状腐蚀斑,而晶粒表面取向在(0001)晶面附近时氧化膜生长速率最慢,即使腐蚀30 h也没有产生疖状腐蚀斑。结果表明:当第二相大小和分布以及Fe,Cr合金元素在α-Zr中的固溶含量相同的情况下,Zr-4合金的耐疖状腐蚀性能与样品表面的晶粒取向有着密切的关系。 展开更多

关键词 ZR-4 疖状腐蚀 氧化膜生长各向异性 晶体取向

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加工热处理制度对Zr—4合金管材性能的影响 被引量：4

14

作者 李佩志 薛祥义 +2 位作者 杨芳林 张建军 刘建章 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1995年第6期53-57,共5页

研究了加工热处理工艺对Ｚｒ－４合金管材机械性能和耐蚀性能的影响。实验表明，工序中加入β淬火处理，可以改善合金的性能。挤压前坯料β淬火后直接轧至成品的管材，再结晶退火后在３７５℃下的屈眼强度为２０４～２１８ＭＰａ，较经... 研究了加工热处理工艺对Ｚｒ－４合金管材机械性能和耐蚀性能的影响。实验表明，工序中加入β淬火处理，可以改善合金的性能。挤压前坯料β淬火后直接轧至成品的管材，再结晶退火后在３７５℃下的屈眼强度为２０４～２１８ＭＰａ，较经过多次轧制到成品的管材，其屈服强度提高了４２％～４７％。加工过程中降低中间退火温度，减少加工道次的管材，在相同条件下的屈服强度为１８０～１８８ＭＰａ。对合金管材进行了４００℃和５００℃腐蚀试验，不同工艺管材表现出不同的耐蚀性能。改变工艺的管材具有最好的耐均匀腐蚀和疖状腐蚀能力。 展开更多

关键词 ZR-4合金 热处理 均匀 腐蚀 疖状 合金 管材

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Zr-1Nb-xCu合金在400℃过热蒸汽中的耐腐蚀性能 被引量：4

15

作者 张欣 姚美意 +1 位作者 彭剑超 周邦新 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3910-3915,共6页

采用静态高压釜腐蚀试验研究了在Zr-1Nb锆合金基础上添加Cu的Zr-1Nb-xCu(x=0~0.5,质量分数,%)合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜的断口形貌。结果表明,当Zr-1Nb合金中添加的Cu含... 采用静态高压釜腐蚀试验研究了在Zr-1Nb锆合金基础上添加Cu的Zr-1Nb-xCu(x=0~0.5,质量分数,%)合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能,用TEM和SEM分别观察了合金的显微组织和氧化膜的断口形貌。结果表明,当Zr-1Nb合金中添加的Cu含量不超过0.2%时,大部分Cu都固溶在α-Zr中,合金中析出的第二相主要为尺寸细小的β-Nb,这时合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能会随着合金中Cu含量的增加而得到明显的提高;当Zr-1Nb合金中添加的Cu含量超过0.2%时,合金中析出了Zr2Cu型第二相,且析出的Zr2Cu型第二相会随着Cu含量的增加而数量增多,尺寸增大。在Zr-1Nb-0.35Cu合金中,析出了适量的Zr2Cu型第二相,这对改善合金在400℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性是有利的;但是在Zr-1Nb-0.5Cu合金中,由于析出了数量较多且尺寸较大的Zr2Cu型第二相,在400℃过热蒸汽中腐蚀时将诱发疖状腐蚀,对合金的耐腐蚀性能是有害的。 展开更多

关键词 锆合金 合金元素Cu 耐腐蚀性能 显微组织 疖状腐蚀

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锆合金疖状腐蚀研究进展 被引量：3

16

作者 王言眸 张聪惠 +1 位作者 朱文光 曾祥康 《钛工业进展》 CAS 2022年第2期42-48,共7页

简要综述了近年来国内外关于锆合金疖状腐蚀的研究进展,归纳总结了锆合金的疖状腐蚀机理,主要包括氢聚集腐蚀、局部溶质贫化腐蚀、形核长大腐蚀、疖状斑形成腐蚀等。分析了影响锆合金耐疖状腐蚀的因素,并在此基础上提出了改善锆合金耐... 简要综述了近年来国内外关于锆合金疖状腐蚀的研究进展,归纳总结了锆合金的疖状腐蚀机理,主要包括氢聚集腐蚀、局部溶质贫化腐蚀、形核长大腐蚀、疖状斑形成腐蚀等。分析了影响锆合金耐疖状腐蚀的因素,并在此基础上提出了改善锆合金耐疖状腐蚀性能的方法,主要有:调节合金元素种类及含量;表面晶粒细化处理;进行适当的热处理,使第二相尺寸细化,分布均匀。 展开更多

关键词 锆合金 疖状腐蚀 腐蚀机理 第二相粒子

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N36锆合金中第二相粒子对500℃蒸汽腐蚀吸氢行为的影响 被引量：4

17

作者 陈亮 杨忠波 +3 位作者 苗志 赵文金 戴训 孙超 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期39-42,共4页

对2种N36锆合金成品管试样进行疖状腐蚀试验,腐蚀条件为500℃、10.3 MPa的过热蒸汽。2种试样的区别在于不同的热处理制度形成的第二相粒子尺寸差异。腐蚀动力学曲线表明:A试样的抗疖状腐蚀性能优于B试样。腐蚀后期,两者的氢含量相近而... 对2种N36锆合金成品管试样进行疖状腐蚀试验,腐蚀条件为500℃、10.3 MPa的过热蒸汽。2种试样的区别在于不同的热处理制度形成的第二相粒子尺寸差异。腐蚀动力学曲线表明:A试样的抗疖状腐蚀性能优于B试样。腐蚀后期,两者的氢含量相近而腐蚀增重差距较大,说明第二相粒子尺寸的差异首先引起了腐蚀动力学的差异,然后间接影响了吸氢行为。 展开更多

关键词 N36锆合金 疖状腐蚀 第二相分布 氢含量

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锆-4合金包壳管抗疖状腐蚀性能研究 被引量：4

18

作者 吕华权 庞华 +3 位作者 赵文金 丁志凤 张凤林 田盛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第z1期81-83,共3页

阐述了锆-4合金包壳管疖状腐蚀机理及改善疖状腐蚀性能的途径,并通过生产实践证明采用高Fe和Cr化学成分和低温加工工艺改善锆-4合金包壳管抗疖状腐蚀性能的方向是正确的、可行的。目前采用低温加工工艺生产的锆-4合金包壳管已达到技术... 阐述了锆-4合金包壳管疖状腐蚀机理及改善疖状腐蚀性能的途径,并通过生产实践证明采用高Fe和Cr化学成分和低温加工工艺改善锆-4合金包壳管抗疖状腐蚀性能的方向是正确的、可行的。目前采用低温加工工艺生产的锆-4合金包壳管已达到技术条件要求,保证了反应堆在燃耗寿期内的安全运行。 展开更多

关键词 疖状腐蚀 锆-4合金包壳管 低温工艺

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N18锆合金疖状腐蚀问题研究 被引量：3

19

作者 李强 黄昌军 +3 位作者 杨艳平 徐龙 梁雪 周邦新 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期22-27,38,共7页

N18锆合金样品经过不同条件的热处理后,用高压釜在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验,研究其耐疖状腐蚀性能。结果表明:样品经过780℃的α+β双相及700℃的α相长时间的热处理后易出现疖状腐蚀,其原因是出现了合金元素,特别是Nb元... N18锆合金样品经过不同条件的热处理后,用高压釜在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验,研究其耐疖状腐蚀性能。结果表明:样品经过780℃的α+β双相及700℃的α相长时间的热处理后易出现疖状腐蚀,其原因是出现了合金元素,特别是Nb元素的贫化区。采用大变形量加工及低温退火处理并不能有效消除已形成的合金元素贫化区,只有重新进行充分的β相高温固溶处理才能消除。 展开更多

关键词 N18合金 热处理 显微组织 疖状腐蚀

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第一性原理研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr对Zr(0001)晶面抗疖状腐蚀性能的影响 被引量：2

20

作者 高慧 杨在发 +3 位作者 赵敬芬 袁慧敏 刘志娥 赵显 《计算物理》 CSCD 北大核心 2022年第1期101-108,共8页

采用密度泛函理论研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr 5种合金元素对氧在Zr(0001)晶面吸附能的影响,发现Nb、Sn和Cu会促进氧在Zr(0001)晶面吸附,Fe和Cr对氧吸附的影响因吸附的位置不同而存在差异。研究5种合金元素对氧化后Zr(0001)晶面化学键的破... 采用密度泛函理论研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr 5种合金元素对氧在Zr(0001)晶面吸附能的影响,发现Nb、Sn和Cu会促进氧在Zr(0001)晶面吸附,Fe和Cr对氧吸附的影响因吸附的位置不同而存在差异。研究5种合金元素对氧化后Zr(0001)晶面化学键的破坏情况,发现Nb对Zr(0001)晶面破坏程度最小而且可以迅速复原,Sn可以使(0001)晶面相邻的两个化学键都变长,对晶面的破坏性大。最后讨论5种合金元素在Zr(0001)晶面的偏聚能,发现Sn、Fe和Cr偏聚能为负值,容易偏聚到Zr(0001)晶面,而Nb和Cu偏聚能为正值,不易在Zr(0001)晶面偏聚。综合以上分析,Nb可以促进氧在Zr(0001)晶面的吸附行为,氧化后(0001)晶面可以快速复原,从而阻碍其他氧原子进入,抑制疖状腐蚀的发生。Sn容易偏聚到Zr(0001)晶面,可以促进氧在Zr(0001)晶面吸附,氧化后会造成Zr(0001)晶面较大的破坏,促进氧进入Zr(0001)晶面,促进疖状腐蚀的发生。 展开更多

关键词 锆合金 疖状腐蚀 合金元素 密度泛函理论

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