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锆的热氧化及氧化后酸腐蚀行为的研究 被引量：1
1
作者 唐美静 王利捷 +1 位作者 田晓东 郑文鹏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第6期80-82,共3页
研究了工业纯锆在500～800℃的热氧化行为及氧化后的耐酸腐蚀性,分析了不同时间热氧化处理后试样的单位面积质量增加以及在盐酸中的耐腐蚀性。采用SEM观察试样热氧化后的表面形貌及腐蚀后表面形貌。结果表明,在500～700℃时,氧化平缓,... 研究了工业纯锆在500～800℃的热氧化行为及氧化后的耐酸腐蚀性,分析了不同时间热氧化处理后试样的单位面积质量增加以及在盐酸中的耐腐蚀性。采用SEM观察试样热氧化后的表面形貌及腐蚀后表面形貌。结果表明,在500～700℃时,氧化平缓,经长时间(5h)氧化后氧化膜未有脱落产生,并且氧化膜厚度随热氧化时间延长而增加;温度达800℃时,氧化过程先经历剧烈过程(1h)后步入平稳阶段,表面出现裂纹和氧化膜脱落现象,氧化膜的厚度随氧化时间的延长而减小;经热氧化后的锆试样在25%HCl中耐腐蚀性得到改善。 展开更多
关键词 工业纯锆 热氧化 耐腐蚀性
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工业纯锆ECAP单道次变形组织与性能研究 被引量：12
2
作者 井菲菲 杨西荣 +2 位作者 刘晓燕 罗雷 朱振 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1124-1129,共6页
室温下采用常规等径弯曲通道变形(ECAP)模具(通道夹角90°,内圆角20°)成功实现工业纯锆ECAP单道次变形。通过金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及单向拉伸实验等测试方法,研究ECAP变形后工业纯锆的组织与性能... 室温下采用常规等径弯曲通道变形(ECAP)模具(通道夹角90°,内圆角20°)成功实现工业纯锆ECAP单道次变形。通过金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及单向拉伸实验等测试方法,研究ECAP变形后工业纯锆的组织与性能。研究结果表明:工业纯锆经过通道夹角为90°模具单道次ECAP变形后,晶粒显著破碎,屈服强度和抗拉强度分别提高到397和536 MPa,增幅分别为~43%和~53%;其硬度值也由原始样的1050 MPa提高到了约1550 MPa;材料仍保持有较好的延伸率,延伸率为21.2%。TEM结果显示工业纯锆单道次ECAP变形后试样有大量的板条、位错及位错胞存在。XRD结果表明经ECAP变形后,工业纯锆原始的基面织构和锥面织构转变成了柱面织构。 展开更多
关键词 工业纯锆 ECAP变形 组织和性能 织构
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表面纳米化工业纯锆的显微组织与残余应力研究 被引量：7
3
作者 张聪惠 于飞 +2 位作者 解钢 王耀勉 何晓梅 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2147-2151,共5页
对工业纯锆进行了不同时间的机械研磨处理(SMAT),利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对试样表层平均晶粒尺寸和平均微观畸变进行了分析表征,采用光学显微镜(OM)观察了试样的横截面显微组织,利用X射线应力仪测试了试样距表面不... 对工业纯锆进行了不同时间的机械研磨处理(SMAT),利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对试样表层平均晶粒尺寸和平均微观畸变进行了分析表征,采用光学显微镜(OM)观察了试样的横截面显微组织,利用X射线应力仪测试了试样距表面不同深度的宏观残余应力。结果表明,SMAT处理可以实现工业纯锆的表面纳米化,并且在试样的最表层形成了厚约10μm的纳米结构。试样表面平均微观畸变随着SMAT处理时间的增加逐渐增大,处理时间为60 min时,平均微观畸变约为0.41%。试样表层的宏观残余应力为压应力,且表层残余压应力由表面到基体先增大而后减小。随着处理时间的增加,试样表面残余压应力σsrs先增大而后减小;最大残余压应力σmrs先增大而后趋于稳定,约为–620 MPa;最大残余压应力距表面的距离Zm和残余压应力场深度Z0均逐渐增大。 展开更多
关键词 工业纯锆 表面纳米化 微观畸变 最大残余应力
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循环载荷下表面强化工业纯锆残余应力释放研究 被引量：3
4
作者 张聪惠 宋薇 +2 位作者 朱姗姗 王耀勉 王洋 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2513-2518,共6页
对工业纯锆进行表面机械研磨处理(SMAT),实现其表面纳米化,并引入残余压应力场。采用偏光显微镜(PM)、透射电子显微镜(TEM)对SMAT处理试样显微组织进行表征,利用X射线应力仪测试不同循环加载周次下距试样表面不同深度处宏观残余应力。... 对工业纯锆进行表面机械研磨处理(SMAT),实现其表面纳米化,并引入残余压应力场。采用偏光显微镜(PM)、透射电子显微镜(TEM)对SMAT处理试样显微组织进行表征,利用X射线应力仪测试不同循环加载周次下距试样表面不同深度处宏观残余应力。研究不同循环加载周次下距表层不同深度处X射线衍射峰半高宽的变化特征,并采用Voigt函数拟合X射线衍射峰,得到微观应变和位错密度的分布特征。结果表明:循环加载初期残余应力释放率最大,约为25%,随着循环加载周次增加残余应力释放率趋于稳定;不同循环加载周次下,随距表层深度增加,X射线衍射峰半高宽、微观应变和位错密度逐渐降低后趋于稳定;随着位错密度降低,残余压应力逐渐增加,位错密度值稳定于约2×1010cm-2时所对应的深度,和最大残余压应力对应的深度基本一致。循环载荷下残余应力释放是通过微观塑性变形过程中位错运动来实现。 展开更多
关键词 工业纯锆 循环加载 残余应力释放 半高宽 位错密度
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高能喷丸对R60702焊接接头组织性能的影响 被引量：3
5
作者 李宁 张敏 +3 位作者 雒设计 叶建林 李丰博 郑敏 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2100-2105,共6页
采用表面高能喷丸工艺(HESP)对工业纯锆(R60702)焊接接头进行处理,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)方法表征微观组织、表层晶粒尺寸、微观畸变、梯度结构和晶体取向,利用表面粗糙度测量仪测量评定表面粗糙度... 采用表面高能喷丸工艺(HESP)对工业纯锆(R60702)焊接接头进行处理,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)和背散射电子衍射(EBSD)方法表征微观组织、表层晶粒尺寸、微观畸变、梯度结构和晶体取向,利用表面粗糙度测量仪测量评定表面粗糙度,利用电化学工作站研究了R60702焊接接头耐腐蚀性能。结果表明,工业纯锆焊接接头经HESP处理后,试样表层形成厚约110μm的梯度结构,最表层晶粒达到纳米量级;在表面纳米化过程中,孪晶和位错滑移是主要的变形方式;HESP处理后,R60702焊接接头自腐蚀电位正移,腐蚀电流密度降低;HESP处理使焊接接头3个区域的表层组织均一化,自腐蚀电位基本趋于一致,有利于抑制电偶腐蚀。 展开更多
关键词 高能喷丸 工业纯锆 组织性能 耐腐蚀性能
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表面纳米化对工业纯锆四点弯曲疲劳性能的影响 被引量：2
6
作者 王耀勉 成佳鹏 张聪惠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2574-2579,共6页
采用表面机械研磨工艺对工业纯锆进行处理,利用四点弯曲疲劳试验对试样的疲劳性能进行测试。通过对试样微观组织观察、显微硬度和残余应力表征,并结合有限元方法对四点弯曲试样应力分布的模拟,分析表面纳米化对工业纯锆四点弯曲疲劳性... 采用表面机械研磨工艺对工业纯锆进行处理,利用四点弯曲疲劳试验对试样的疲劳性能进行测试。通过对试样微观组织观察、显微硬度和残余应力表征,并结合有限元方法对四点弯曲试样应力分布的模拟,分析表面纳米化对工业纯锆四点弯曲疲劳性能的影响机理。研究表明,表面纳米化工业纯锆相对于原始试样疲劳极限提高约23%。这是由于原始工业纯锆在加载时最大拉应力位于试样表层,导致疲劳裂纹在表层萌生,而表面纳米化工业纯锆由于组织强化及残余压应力作用,使疲劳强度得到提高,并且使裂纹在次表层萌生,从而获得较好的疲劳性能。 展开更多
关键词 表面纳米化 工业纯锆 疲劳性能 有限元
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纯锆R60702板材焊接接头的腐蚀性能研究 被引量：2
7
作者 海敏娜 王快社 +3 位作者 王文 郝亚鑫 徐瑞琦 李瑶 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期787-792,共6页
采用挂片失重法,研究了工业纯锆R60702板材钨极氩弧焊焊接接头分别在沸腾条件下的10%,30%,70%(质量分数)浓度的硫酸和醋酸+2%KI+200 mg·kg-1Na Cl介质中的腐蚀性能,并分析了接头腐蚀后的表面形貌及腐蚀机制。实验结果表明,在相同... 采用挂片失重法,研究了工业纯锆R60702板材钨极氩弧焊焊接接头分别在沸腾条件下的10%,30%,70%(质量分数)浓度的硫酸和醋酸+2%KI+200 mg·kg-1Na Cl介质中的腐蚀性能,并分析了接头腐蚀后的表面形貌及腐蚀机制。实验结果表明,在相同浓度硫酸介质中,焊接接头的腐蚀速率均比母材腐蚀速率大;当硫酸腐蚀液浓度低于30%(包含30%)时,母材和焊接接头均具有优异的腐蚀性能;当硫酸腐蚀液浓度高于30%时,母材和焊接接头腐蚀速率显著增大,硫酸浓度对母材和焊接接头的腐蚀速率影响均较大;在相同浓度醋酸+2%KI+200 mg·kg-1Na Cl混合介质中,接头的腐蚀速率均比母材腐蚀速率小;当醋酸浓度小于70%时,浓度对母材和接头的腐蚀性能影响较小,这是因为焊缝区域的粗大组织降低了Cl-和I-吸附晶界引起的氧化膜局部破坏效应;工业纯锆R60702母材和焊接接头在硫酸介质中腐蚀方式均为全面腐蚀,在醋酸+2%KI+200 mg·kg-1Na Cl混合介质中的腐蚀方式为点蚀。 展开更多
关键词 工业纯锆 醋酸 硫酸 腐蚀性能 腐蚀机制
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退火对表面机械研磨处理工业纯锆显微组织和残余应力的影响 被引量：3
8
作者 张聪惠 朱珊珊 +1 位作者 王耀勉 宋薇 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期155-159,共5页
对经表面机械研磨处理(SMAT)的工业纯锆进行不同温度的退火处理,采用偏光光学显微镜(PM)和透射电镜(TEM)对其表层显微组织进行表征,利用X射线应力仪、显微硬度计分别测试距试样表面不同深度的宏观残余应力场及硬度。利用Voigt函数拟合X... 对经表面机械研磨处理(SMAT)的工业纯锆进行不同温度的退火处理,采用偏光光学显微镜(PM)和透射电镜(TEM)对其表层显微组织进行表征,利用X射线应力仪、显微硬度计分别测试距试样表面不同深度的宏观残余应力场及硬度。利用Voigt函数拟合X射线衍射峰,分析不同退火温度下微观应变和位错密度的变化规律。结果表明:对于经退火的SMAT试样,随着退火温度的增加,试样表面残余压应力逐渐减小,且残余应力场深度、最大残余应力及其对应的深度均大幅度降低;不同退火温度下,微观应变及位错密度均随距表层深度的增加逐渐减小。 展开更多
关键词 工业纯锆 表面强化 退火 微观结构 残余应力
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工业纯锆的低周疲劳特性及寿命预估 被引量：1
9
作者 杨西荣 王欣晗 +2 位作者 张文艳 刘晓燕 赵西成 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2515-2522,共8页
通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究,讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明:在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化;工业纯锆疲劳寿命... 通过轴向对称应变控制法对工业纯锆的低周疲劳性能进行研究,讨论了工业纯锆的循环应力-应变响应、软硬化特性、累积滞后规律、疲劳寿命以及塑性应变能的影响。结果表明:在总应变幅大于0.5%时工业纯锆均表现出循环硬化;工业纯锆疲劳寿命满足Basquin-Coffin-Manson经验关系式,其过渡寿命为1548周;利用塑性应变能对疲劳损伤进行了有效评估,总应变幅度越低,滞回曲线面积越小,即塑性应变能越低,疲劳寿命越长;疲劳断口呈现明显的疲劳辉纹特征,随总应变幅的增加疲劳辉纹的数量减小宽度增加。 展开更多
关键词 工业纯锆 低周疲劳 疲劳寿命 塑性应变能 疲劳辉纹
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