陈传明
,
姚美意
,
周军
,
周邦新
,
张金龙
,
李强
,
彭剑超
,
梁雪
稀有金属
在Zr-0.7Sn-1.07Nb-0.32Fe-0.08Cr (T5)合金中添加不同含量Bi制备成T5+xBi (x=0.1,0.3,0.5,质量分数,％)合金,用静态高压釜腐蚀试验研究了T5+xBi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断口形貌.结果表明:当添加的Bi含量≤0.3％时,合金中只检测到了密排六方结构的Zr(Nb,Fe,Cr)2第二相;当Bi含量达到0.5％时,合金中除了析出大量的Zr(Nb,Fe,Cr)2第二相外,还发现少量正交结构的ZrBi2型Zr(Bi,Fe,Sn)2和结构未确定的Zr-Nb-Bi-Fe-Cr-Sn第二相.这说明Bi在T5+xBi合金中固溶在α-Zr基体中的最大含量(CBi)为:0.3％≤Bii＜0.5％(质量分数);Bi的添加促进了T5合金中原来固溶在α-Zr基体中的Sn以第二相形式析出.当添加的Bi含量≤0.3％时,耐腐蚀性能得到一定程度的改善,而添加0.5％ Bi后耐腐蚀性能反而降低.结合显微组织分析结果可以说明:固溶在α-Zr基体中的Bi可改善合金的耐腐蚀性能,而合金中析出含Bi和Sn的第二相后又会降低合金的耐腐蚀性能.
关键词:
锆合金
,
合金元素Bi
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
陈传明
,
周邦新
,
姚美意
,
苟少秋
,
张金龙
,
李强
,
梁雪
稀有金属材料与工程
利用静态高压釜腐蚀实验研究了β相处理时冷却速率对Zr-4合金板状样品在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐疖状腐蚀性能的影响.结果表明:β相处理时,随着冷却速率的降低,Zr(Fe,Cr)2第二相会明显沿α-Zr板条晶界上析出,降低了过饱和固溶在α-Zr中的Fe和Cr含量,使得样品经过冷轧和再结晶退火后的耐疖状腐蚀性能变差.对比研究了工业生产中Zr-4合金板材耐疖状腐蚀性能不均匀的样品,认为出现这种现象与板坯在进行β相淬火时,由于尺寸较大各处的冷却速率不均匀有关.
关键词:
Zr-4
,
β相热处理
,
显微组织
,
耐疖状腐蚀性能
李强
,
徐龙
,
杨艳平
,
梁雪
,
彭剑超
,
姚美意
,
周邦新
稀有金属
用TEM和SEM研究了含少量Nb或Cu的锆合金显微组织,结果表明:在微量Fe元素存在时,添加适量Cu元素,会促使低于α-Zr中平衡固溶含量的Nb元素与Fe元素优先析出形成沉淀相,致使α-Zr中Nb的固溶含量更低;若增加Cu元素含量,因Zr2Cu第二相富集消耗了Fe元素,反而使Nb元素不易析出.在Zr-1.0Cu合金中加入适量的Nb元素,可以细化Zr2Cu第二相的尺寸,促使其分布更加均匀.在大量Nb稳定的β-Zr第二相存在的情况下,添加的少量Cu会富集在β-Zr第二相中,而不会以Zr2Cu第二相形式析出.
关键词:
锆合金
,
Nb
,
Cu
,
显微组织
李强
,
余康
,
刘仁多
,
梁雪
,
姚美意
,
周邦新
上海金属
doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2012.04.001
研究了在Zr-4合金中添加2 wt％ Cu的合金显微组织及其在500℃和10.3 MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能.结果表明,该合金经过热轧、冷轧以及经2h、580℃真空退火处理后,得到以α-Zr为基体的显微组织,合金中主要存在四方结构的Zr2Cu和密排六方结构的Zr(Fe,Cr,Cu)2第二相,Zr2Cu相有长度1～4 μm、厚度约1μm的片状和直径300～500 nm的球形两种形态,并且都会富集一定量的Fe元素.在10.3 MPa、500℃过热水蒸汽中,添加2 wt％Cu的Zr-4合金不发生疖状腐蚀,表明Cu是改善锆合金耐疖状腐蚀性能的有益元素.
关键词:
Zr-4合金
,
铜
,
疖状腐蚀
,
显微组织
王蒙
,
李强
,
黄昌军
,
梁雪
,
彭剑超
,
杨艳萍
上海金属
将Zr-4合金经过800 ℃/20 h热处理,用高压釜在500℃、10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀实验,并采用电子背散射衍射分析( EBSD)技术研究Zr-4合金疖状腐蚀与合金基体表面晶粒取向的关系.结果表明:Zr-4合金经腐蚀后,以(-1 8 7 12)晶面为中心,面夹角在10°范围内的合金基体晶面上生长的氧化膜会发生疖状腐蚀,而在以(0001)晶面为中心,面夹角在17°范围内的晶面上生长的氧化膜不会发生疖状腐蚀.
关键词:
Zr-4合金
,
疖状腐蚀
,
EBSD
,
晶粒取向
李强
,
黄昌军
,
梁雪
,
彭剑超
,
周邦新
腐蚀与防护
N18合金经轧制变形及780℃/5 h热处理,在500℃/10.3 MPa过热蒸汽中发生了疖状腐蚀.采用TEM和SEM研究了合金及腐蚀生成氧化膜的显微组织.结果表明,发生疖状腐蚀的原因是试样在(α+β)两相区的热处理过程中,合金元素铌、铁、铬等大量迁移至α-Zr晶界处,形成Zr(NbFeCr)2和β-Zr相,造成α-Zr晶粒内部合金元素严重贫化.对于这类合金,应注意其热加工过程,尽量避免进入(α+β)相区并保温时间过长,以防止疖状腐蚀的发生.
关键词:
N18合金
,
疖状腐蚀
,
合金元素
,
析出相
李强
,
梁雪
,
周邦新
,
姚美意
,
彭剑超
稀有金属材料与工程
用电子显微镜研究了合金元素Cu在Zr-2.SNb-0.5Cu合金及其腐蚀生成氧化膜中的存在形式.合金基体中的元素Cu主要以四方结构的CuZr2第二相形式存在,CuZr2相中会富集杂质元素Fe.合金经过550℃,25 MPa超临界水条件深度腐蚀后,伴随着合金基体发生的H致β相变,CuZr2第二相也发生了相消溶、扩散及凝聚长大过程.在腐蚀生成的氧化膜中,合金元素Cu以非晶氧化物的形式存在于氧化锆的晶界.
关键词:
Cu
,
Zr-2.5Nb-0.SCu合金
,
显微组织
,
腐蚀
李强
,
杨艳平
,
黄昌军
,
徐龙
,
梁雪
,
彭剑超
稀有金属材料与工程
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.
关键词:
Zr-4合金
,
疖状腐蚀
,
氧化膜
,
显微组织
李强
,
梁雪
,
彭剑超
,
刘仁多
,
余康
,
周邦新
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00276
Zr-2.5Nb合金经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h退火处理,在静态高压釜中进行500 ℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.HRTEM观测表明,580℃,50 h退火处理的锆合金析出了颗粒细小(＜100 nm)的β-Nb第二相,其数量较多,分布较均匀.β-Nb相的氧化速率比锆合金基体缓慢,在氧化过程中首先生成NbO2,呈现晶态和非晶态的混合组织,然后转变成非晶态占主导的氧化物,最后流失到腐蚀介质中.
关键词:
Zr-2.5Nb合金
,
热处理
,
β-Nb相
,
晶体结构
李强
,
梁雪
,
彭剑超
,
余康
,
姚美意
,
周邦新
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00275
添加微量合金元素Cu的Zr-2.5Nb-xCu (x=0.2,0.5,质量分数,％)合金样品,经β相水淬、冷轧变形及580℃,50 h和620℃,2h退火处理,在静态高压釜中进行500℃/10.3 MPa的过热蒸汽腐蚀实验.利用SEM和TEM研究了氧化膜截面的显微组织.结果表明,添加少量Cu可以提高Zr-2.5Nb合金的耐腐蚀性能;合金的耐腐蚀性能与氧化膜中的柱状晶的生长及形态有关,添加合金元素Cu有利于提高锆合金氧化膜中柱状晶比例,并使柱状晶尺寸增大且排列有序,从而提高锫合金的耐腐蚀性能.
关键词:
Zr-2.5Nb合金
,
Cu
,
腐蚀
,
氧化膜
,
显微组织
