屠礼明
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张金龙
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徐启迪
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姚美意
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周邦新
稀有金属材料与工程
利用静态高压釜腐蚀实验研究了Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe-xCu-xGe (x=0,0.05,0.2,％,质量分数)系列合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能;利用TEM和SEM分别观察了合金基体和氧化膜的显微组织.结果表明:同时添加0.05％Cu和0.05％Ge时,可以改善Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe合金在400℃/10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能.合金显微组织的TEM观察和EDS分析表明:合金中存在4种第二相,分别是bcc结构的β-Nb,hcp结构的Zr(Nb,Fe)2,四方结构的Zr2Cu和Zr3Ge.本研究制备的Zr-0.7Sn-1Nb-0.03Fe-xCu-xGe合金中,Cu和Ge在α-Zr基体的最大固溶含量均小于0.05％,两种元素同时添加改变了单一元素添加时元素在α-Zr基体中的固溶度和第二相的析出.腐蚀220d时氧化膜的形貌表明:固溶在α-Zr基体中的Cu和Ge可以延缓氧化膜中显微组织的演化,从而改善了合金的耐腐蚀性能.
关键词:
锆合金
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
,
Cu
,
Ge
胡洋
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张金龙
,
吴晓彤
,
屠礼明
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姚美意
,
周邦新
上海金属
对添加少量合金元素Cu和Ge的Zr-4+ xCu+ xGe(x=0、0.05、0.1、0.2,质量分数,％)合金在360℃/18.6 MPa/0.01 M LiOH水溶液中进行静态高压釜腐蚀试验.利用TEM和SEM研究了合金和氧化膜的显微组织.结果表明:添加适量Cu和Ge可以延缓氧化膜中微裂纹的形成,显著提高Zr-4合金在360℃/18.6 MPa/0.01 M LiOH水溶液中的耐腐蚀性能;在Zr-4+ xCu+ xGe合金中主要析出密排六方结构的Zr(Fe,Cr)2和Zr(Fe,Cr,Cu,Ge)2型第二相,随着Cu和Ge添加量的进一步提高,还会有粗大的四方结构的Zr2 Cu和Zr3 Ge第二相析出,第二相的氧化易导致应力集中并促进微裂纹形成,不利于Zr-4合金耐腐蚀性能的改善.
关键词:
Zr-4合金
,
Cu和Ge
,
氧化膜
,
第二相
,
耐腐蚀性能
