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纳米组织Zr-4合金氧化膜中应力应变研究

叶林凤 , 朱玉涛 , 张喜燕 , 李聪 , 张强 , 刘年富 , 石明华 , 邱绍宇 , 张鹏程 , 韦以明

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.03.010

研究纳米组织与普通粗晶组织Zr-4合金在400℃水腐蚀过程中氧化膜内应力的演变特征.结果表明,纳米基底上形成的单斜相ZrO2(m-ZrO2)和四方相ZrO2(t-ZrO2)的微观应变值,比普通基层上形成的m-ZrO2和t-ZrO2相的微观应变值大,160 d时普通基底上t-ZrO2相的σ值约为1 200 MPa,而在纳米基底上的t-ZrO2相的σ值则为1 900 MPa,说明表面纳米化处理后Zr-4合金氧化膜内,氧化膜/金属界面(O/M界面)处所受的压应力比普通组织的O/M界面所受的压应力大.纳米化后均匀细小的晶粒尺度以及高的压应力,有利于在O/M界面处形成一层具有保护作用的致密的腐蚀产物膜(卜ZrO2层),从而改善Zr-4合金的抗腐蚀性能.

关键词: 氧化膜 , 应力 , 应变 , Zr-4合金 , 纳米金属 , 水腐蚀

Zr-4合金表面变形纳米结构TEM研究

张喜燕 , 朱玉涛 , 叶林凤 , 刘庆 , 李聪 , 邱绍宇 , 李中奎

稀有金属材料与工程

利用透射电镜对Zr-4合金表面进行高能喷丸处理所致纳米结构的微观组织演变特征进行了研究.结果表明,经过喷丸处理变形后,Zr-4合金表面形成一层平均晶粒尺寸为几纳米至十几纳米的致密纳米层,随着离表面距离的增加,晶粒尺寸也不断增加.通过对Zr-4合金的变形行为以及微观结构组织演变的观察和分析,探讨了纳米晶的形成机制.

关键词: Zr-4合金 , 表面纳米化 , 透射电镜

锆合金氧化膜内应力的产生与释放机制的探讨

叶林凤 , 张喜燕 , 李聪

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.z1.021

对锆合金腐蚀过程中氧化膜内的应力状态演变特征及其影响因素进行了分析,重点探讨了腐蚀时锆金属基体和氧化产物之间的体积变化(PBR)、从四方相ZrO2(t-ZrO2)向单斜相ZrO2(m-ZrO2)的相变、第二相粒子沉淀及晶粒尺寸效应等因素对应力产生机理的影响.

关键词: 锆合金 , 应力 , 氧化膜 , 表面纳米化

纳米化锆合金腐蚀机理的分形研究

夏秀文 , 叶林凤 , 张新琴

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.01.018

将纳米化Zr-4合金和普通Zr-4合金进行水腐蚀并得到腐蚀面的SEM,利用计算机图像处理技术提取金属/氧化膜界面形貌图,并研究腐蚀界面形貌的分形特征.研究表明:纳米化Zr-4合金的腐蚀产物更具有保护性,其抗腐蚀性能优于普通Zr-4合金:腐蚀界面的分形分维变化说明纳米化Zr-4合金和普通Zr-4合金腐蚀规律不同,并从分形的角度上进一步揭示纳米化Zr-4合金的腐蚀机理.

关键词: 纳米金属 , Zr-4合金 , 水腐蚀 , 分维

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